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2015 年度 実績報告書

自己組織化有機分子を複合化した金属表面処理法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26420701
研究機関名古屋大学

研究代表者

Salman Salah  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 研究員 (80626903)

研究分担者 興戸 正純  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (50126843)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードマグネシウム / 化成処理 / 陽極酸化 / 自己組織化膜 / 撥水 / 表面処理 / 耐食性
研究実績の概要

軽量で比強度の大きいマグネシウム合金が挙げられるが,耐食性の乏しさから需要は伸び悩んでいる.本研究では水溶液プロセスを用いた表面改質を行い,耐食性付与および皮膜生成メカニズムを解明することを目的とした.
AZ31 (3mass%Al, 3mass%Zn)マグネシウム合金を用い,化成処理,陽極酸化処理,膜に撥水性を持たせる複合化処理などにより生成させた皮膜の耐食性を調査した.
陽極酸化法ついては以下が判明した.すなわち,従来の直流法,交流法では作製できなかった皮膜の作製が定電圧の交流電解法により可能となった.特に,表面光沢性を維持したまま皮膜を作製できる定電圧法が開発できた.1Hzの比較的低周波数が有効であること,交流のプラス電圧とマイナス電圧の値を制御することでより成膜性が上がることを明らかにした.
次に,ケイ酸亜鉛系,リン酸亜鉛系,ホウ酸系,クエン酸系などを添加したアルカリ性水酸化ナトリウム水溶液において交流法で陽極酸化し,温度,電圧,周波数,添加イオンの効果を調べた.低周波数は膜厚を増加させ,100mM Na2B407と10mMKF添加が特に耐食性を向上させることがわかった.AC電圧±15Vの陽極酸化が高耐食性膜につながった.陽極酸化膜にはMg(OH)2/MgOであり,電圧増加に伴い酸化物が増える傾向であった.
さらに,セリウム系化成処理でマグネシウム合金表面にミクロな酸化セリウムの微細構造膜を蓮の葉を模擬して作製できることがわかった.この上に撥水性の自己組織化膜,すなわちFAS13((トリデカフルオロ-1,1,2,2,-テトラヒドロオクチル)トリメトキシシラン)を載せることで水滴接触角が150度以上になり,耐食性も著しく向上した.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Temperature-Dependent Corrosion Behavior of Flame-Resistant, Ca-Containing AZX911 and AMX602 Mg Alloys2016

    • 著者名/発表者名
      Y. I. Choi, K. Kuroda, M. Okido
    • 雑誌名

      Corrosion Science

      巻: 103 ページ: pp.181-188

    • DOI

      10.1016/j.corsci.2015.11.017

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature Dependence of Initial Passivity Breakdown of AZ61 and AZ91D Mg Alloys in 0.1 M NaCl Solution2015

    • 著者名/発表者名
      Y. I. Choi, K. Kuroda, M. Okido
    • 雑誌名

      Metals and Materials International

      巻: 21(5) ページ: pp. 857-864

    • 査読あり
  • [学会発表] Mo電着めっき及び陽極酸化によるAl合金上への黒色皮膜の作成2015

    • 著者名/発表者名
      小栗徹也,S .A. Salman,興戸正純
    • 学会等名
      軽金属学会東海支部特別講演会およびポスター講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-10-27 – 2015-10-27
  • [学会発表] Conversion coating of AZ31 Mg alloy in aluminium sulphate based solution2015

    • 著者名/発表者名
      S. A. Salman, K. Kuroda, M. Okido
    • 学会等名
      ICASS(1st International Conference on Applied Surface Science)
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2015-07-27 – 2015-07-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Anodizing of AZ31 Mg Alloy in Cerium Contained Ethanol Solution2015

    • 著者名/発表者名
      S. A. Salman
    • 学会等名
      The International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films(ICMCTF)
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 年月日
      2015-04-20 – 2015-04-24
    • 国際学会
  • [学会発表] Anodizing of AZ31 Mg Alloy under Various DC/AC Voltage2015

    • 著者名/発表者名
      S. A. Salman, K. Hikida, K. Kuroda, M. Okido
    • 学会等名
      The International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films(ICMCTF)
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 年月日
      2015-04-20 – 2015-04-24
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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