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2015 年度 実績報告書

液性と電位可視化による鋼のすき間腐食潜伏期間の素過程解明と新高耐食化原理の導出

研究課題

研究課題/領域番号 25289257
研究機関東北大学

研究代表者

武藤 泉  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20400278)

研究分担者 原 信義  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40111257)
菅原 優  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40599057)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード材料加工・処理 / 腐食防食 / すき間腐食 / ステンレス鋼 / 化学イメージング
研究実績の概要

金属表面の電位分布を可視化するイメージングデバイスを開発した。まず、水溶液の酸化還元電位に感応して色調が変化する有機系高分子を数種類探し出し、センサー物質としての可能性を検討した。具体的には、透明導電膜付きガラスの表面に有機系高分子を塗布し試験片を作製し、白金板を対極、銀/塩化銀電極を照合電極として、試験片の電位をポテンショスタットで変化させると共に透過スペクトルを計測した。計測はpHと塩化物イオン濃度が異なるNaCl水溶液中で行った。その結果、ある特定の有機系高分子が、青色の領域において、電位に感応した色調変化を示すことを見出した。次に、光照射を長時間行っても退色しにくく、しかも電位に対して色調変化が明瞭に現れるように、膜厚などの最適化を行った。そのうえで、絶縁性基板である石英板に、見出した有機系高分子を均一に塗布してイメージングプレートにする方法を考案した。最後に、このイメージングプレートをすき間形成材として、Fe-18Cr-10Ni-4.5Mnステンレス鋼に対して、0.01M NaCl(pH 3.0)水溶液中ですき間腐食試験を行った。ポテンショスタットを用い、銀/塩化銀電極に対して、ステンレス鋼を0.35 Vに定電位分極した。すき間腐食は、試験開始400秒ほどで発生した。すき間内の電位は、腐食発生点が最も低く約-0.2Vで、すき間腐食部と非腐食部との境界付近では0.0V程度であることが分かった。以上のように、本年度の研究により、ステンレス鋼のすき間腐食部においては、外部に対して0.3V以上電位が低下していることが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Simultaneous visualization of pH and Cl- distributions inside the crevice of stainless steel2016

    • 著者名/発表者名
      Masashi Nishimoto, Junichiro Ogawa, Izumi Muto, Yu Sugawara, Nobuyoshi Hara
    • 雑誌名

      Corrosion Science

      巻: 106 ページ: 298-302

    • DOI

      10.1016/j.corsci.2016.01.028

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 蛍光イメージングプレートによるステンレス鋼のすき間腐食発生過程の解析2015

    • 著者名/発表者名
      西本 昌史、武藤 泉、菅原 優、原 信義
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第170回秋季講演大会
    • 発表場所
      福岡市(九州大学伊都キャンパス)
    • 年月日
      2015-09-16 – 2015-09-18

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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