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2013 年度 実績報告書

人工さび粒子を用いた鋼材の耐食性発現機構の解明および高耐食性鋼材の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23760699
研究機関島根大学

研究代表者

田中 秀和  島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (70325041)

キーワード人工鉄さび / 耐候性鋼 / 腐食・防食 / 形態制御 / 腐食機構
研究概要

本課題では,鋼材の腐食生成物である鉄さびあるいは亜鉛さびの生成,構造,形態とさび粒子層の緻密性,安定性,保護性の関係をナノ-ミクロ-マクロレベルで解明することを目的する。平成24年度は以下の検討を行った。
(1)耐候性鋼に微量合金化金属の働きを解明するため,Cu(II),Cr(III),Ni(II)存在下,Fe(II)からα-FeOOH粒子を調製した。α-FeOOH粒子の微細化にはCr(III),Cu(II)が有効であった。これは,Cr(III),Cu(II)はNi(II)より低pHで加水分解すること,Cr(III)はα-FeOOH結晶に固溶すること,Cu(II)はJahn-Teller効果によりCuO6 8面体が歪むことに起因すると明らかになった。
(2) SOx環境下で生成するSchwertmanniteさびについて,人工Schwertmanniteさびの生成に対するTi(IV)の影響を調べたところ,Ti(IV)はSchwertmanniteさびを微細化し,同時に安定相であるα-FeOOHへの転移を促進した。したがって,耐候性鋼中のTiはα-FeOOHさびの形成を促進し,同時に微細化すると示唆される。
(3) 塗装防食鋼板の腐食機構の解明のため,α-,β-FeOOHの生成に対するリン酸イオンの影響を調べた。リン酸イオンはα-FeOOHの生成に大きな影響を与えなかったが,β-FeOOHの形成を抑制した。よって,飛来塩分環境下では塗装防食鋼板の有効性は低いと示唆される。
(4) 鋼材の腐食に対する大気中のSOxの影響を調べるため,α-,β-FeOOHの生成に対する亜硫酸イオンの影響を調べた。亜硫酸イオンは,Fe(III)をFe(II)に還元するため,FeOOH粒子の形成を抑制し,その効果はβ -FeOOH >α-FeOOHであった。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Formation of Magnetite Rust Particles by Reacting Iron Powder with Artificial α-, β- and γ-FeOOH in Aqueous Media2014

    • 著者名/発表者名
      H. Tanaka, R. Mishima, N. Hatanaka, T. Ishikawa, T. Nakayama
    • 雑誌名

      Corrosion Science

      巻: 78 ページ: 384-387

    • DOI

      10.1016/j.corsci.2013.08.023

    • 査読あり
  • [学会発表] 人工鉄さびβ-FeOOHの生成に対するTi(III)の影響2014

    • 著者名/発表者名
      六車 美耶,田中 秀和,石川 達雄,中山 武典
    • 学会等名
      2014年腐食防食学会中国・四国支部 材料と環境研究発表会
    • 発表場所
      RCC文化センター(広島県)
    • 年月日
      20140305-20140305
  • [学会発表] 人工鉄さびβ-FeOOH および鉄粉からのFe3O4さびの酸化挙動とその空気酸化2014

    • 著者名/発表者名
      三島 遼平,田中 秀和,石川 達雄,中山 武典
    • 学会等名
      2014年腐食防食学会中国・四国支部 材料と環境研究発表会
    • 発表場所
      RCC文化センター(広島県)
    • 年月日
      20140305-20140305
  • [学会発表] 人工鉄さびの生成に対するカチオンおよびアニオンの影響2014

    • 著者名/発表者名
      田中 秀和
    • 学会等名
      2014年腐食防食学会中国・四国支部 材料と環境研究発表会
    • 発表場所
      RCC文化センター(広島県)
    • 年月日
      20140305-20140305
    • 招待講演
  • [学会発表] Fe(II)水溶液中における人工鉄さびSchwertmanniteの生成に対するTi(IV)の影響2013

    • 著者名/発表者名
      六車 美耶,田中 秀和,石川 達雄,中山 武典
    • 学会等名
      2013年度粉体工学会秋期研究発表会
    • 発表場所
      大阪ATC(大阪府)
    • 年月日
      20131008-20131009
  • [学会発表] 人工鉄さびFeOOHからのFe3O4さびの生成に対する各種鋼材粉の影響2013

    • 著者名/発表者名
      三島 遼平,田中 秀和,石川 達雄,中山 武典
    • 学会等名
      第60回材料と環境討論会
    • 発表場所
      コラッセふくしま(福島県)
    • 年月日
      20130924-20130926
  • [学会発表] 人工亜鉛さびZinc Hydroxychlorideの生成に対するAl(III)の影響2013

    • 著者名/発表者名
      田中 秀和,長野 咲,石川 達雄,中山 武典
    • 学会等名
      第60回材料と環境討論会
    • 発表場所
      コラッセふくしま(福島県)
    • 年月日
      20130924-20130926
  • [学会発表] 亜硫酸イオン存在下で調製した人工鉄さびβ-FeOOHの構造と性質2013

    • 著者名/発表者名
      田中 秀和,井上 昌彦,石川 達雄,中山 武典
    • 学会等名
      第51回粉体に関する討論会
    • 発表場所
      松江テルサ(島根県)
    • 年月日
      20130912-20130914
  • [学会発表] 人工鉄さびSchwertmanniteの生成およびα-FeOOHへの転移に対するTi(IV)の影響2013

    • 著者名/発表者名
      六車 美耶,田中 秀和,石川 達雄,中山 武典
    • 学会等名
      材料と環境2013
    • 発表場所
      東京電機大学(東京都)
    • 年月日
      20130513-20130515
  • [学会発表] 人工鉄さびFe3O4の生成に及ぼすFeOOHさびと鉄粉の密着性が与える影響2013

    • 著者名/発表者名
      三島 遼平,田中 秀和,石川 達雄,中山 武典
    • 学会等名
      材料と環境2013
    • 発表場所
      東京電機大学(東京都)
    • 年月日
      20130513-20130515
  • [学会発表] 人工鉄さびα-およびβ-FeOOHの生成に対する亜硫酸イオンの影響2013

    • 著者名/発表者名
      田中 秀和,井上 昌彦,石川 達雄,中山 武典
    • 学会等名
      材料と環境2013
    • 発表場所
      東京電機大学(東京都)
    • 年月日
      20130513-20130515
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      http://www.ipc.shimane-u.ac.jp/imchem/

  • [備考] 2013年度粉体工学会 秋期研究発表会で本学大学院生がベストポスター賞を受賞しました

    • URL

      http://shimane-riko.jp/modules/bulletin/index.php?page=article&storyid=85

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公開日: 2015-05-28  

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