1997 Fiscal Year Annual Research Report

含ランタン酸化物膜被覆法の開発と表面分析,熱分析による評価

Research Project

Project/Area Number	08555216
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	古市隆三郎北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40001200)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	馬渕勝美 (株)日立製作所, 日立研究所, 研究員佐伯功北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50235090) 田村紘基北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10002023)
Keywords	酸化物 / 表面水酸基 / イオン交換 / 酸化物皮膜 / ブレークアウェー / ペロブスカイト型酸化物 / 電導性
Research Abstract	1.酸化物表面の酸塩基特性酸化物表面の酸化物イオンは水溶液中では水酸基化し、酸型水酸基と塩基型水酸基を生成する。酸型水酸基は陽イオンと塩基型水酸基は陰イオンとイオン交換するサイトとなる。Al_2O_3,Fe_2O_3,Fe_3O_4,TiO_2,MnO_2の各酸化物について、Ni,Zn,Co,Mn,Cu,Pbの各2価金属イオンは酸化物表面上で1:1及び1:2錯体を形成するとして反応をモデル化し、それに基づき各錯体の安定度定数および反応阻害定数を理諭計算し、実測の交換反応挙動を定量的に説明できることを示した。 2.Type430ステンレス鋼の高温酸化反応の初期挙動ステンレス鋼は、近年、焼却炉材なのどの高温材料として注目されているが、高温環境下ではブレークアウェーと呼ばれる突発的急速酸化反応が起こることがある。この反応機構はまだ解明されていない。ブレークアウェー発生は、高温での酸化初期に生成する保護性酸化物皮膜の性質に依存し、その性質は合金組成、酸化雰囲気、高温に至るまでの昇温履歴で決定されると言う新しい視点から、酸化物皮膜の形態、組成、構造をSEM,XPS,XRDにより検討し、以下の機構を提案した。即ち、主にCr_2O_3からなる保護製酸化物皮膜の生成後、皮膜の破壊と下地合金中の鉄の酸化による破壊部分の補修のサイクルの繰り返しにより皮膜成長が進行するが、破壊部分の補修が何らかの理由により不可能になるとブレークアウェー発生となる機構である。 3.(La,M^<II>)(Cr,Mn)O_<3-δ>薄膜[M^<II>=Ca,Sr]の調製スプレーパイロリシス法により、基板上にLa-Ca-Cr-Mn系とLa-Sr-Cr-Mn系ペロブスカイト型複合酸化物薄膜を形成し、その電導性を検討した結果、本方法により酸化物薄膜の厚さと組成を制御でき、Mn置換により電導性の向上があり、Ca置換では粒子間焼結性の向上による電導性の上昇が、Sr置換では粒子成長の促進による電導性低下が確認された。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] 田村,紘基: "The Co^<2+> Adsorption Properties of Al_2O_3,Fe_2O_3,Fe_3O_4,T_1O_2,and MnO_2 Evaluated by Medeling with the Frumkin Isotherm" J.of Collsid.Interface Sci.195. 192-202 (1997)
[Publications] 田村,紘基: "Adsorption Affinity of Divalent Heavy Metal Ioxs for Metal Oxides Evaluated by Medeling with the Frumkin Isotherm" J.of Collsid.Interface Sci.195. 241-249 (1997)
[Publications] 古崎,睦: "(La,M^<II>)(Cr,Mn)O_<3-δ>薄膜[M^<II>=Ca、Sr] の形成およびその導電特性" 北海道大学工学部研究報告. 179. 1-10 (1997)
[Publications] 佐伯,功: "1073-1273KにおけるSUS430ステンレス鋼の初期酸化" 日本金属学会誌. 61・5. 416-423 (1997)
[Publications] 佐伯,功: "Initial Oxidation of Type 430 Stainless Steel with 0.09-0.9Mn in O_2-N_2 Atmaspbere at 1273K" Corrosion Sci.38・9. 1595-1612 (1996)
[Publications] 佐伯,功: "1273KにおいてType430ステンレス鋼に生成する初期酸化物皮膜の性質に対する昇温速度の影響" 材料と環境. 46. 789-796 (1997)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

含ランタン酸化物膜被覆法の開発と表面分析,熱分析による評価

Principal Investigator

古市 隆三郎 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40001200)

Research Products

[Publications] 田村,紘基: "The Co^<2+> Adsorption Properties of Al_2O_3,Fe_2O_3,Fe_3O_4,T_1O_2,and MnO_2 Evaluated by Medeling with the Frumkin Isotherm" J.of Collsid.Interface Sci.195. 192-202 (1997)

[Publications] 田村,紘基: "Adsorption Affinity of Divalent Heavy Metal Ioxs for Metal Oxides Evaluated by Medeling with the Frumkin Isotherm" J.of Collsid.Interface Sci.195. 241-249 (1997)

[Publications] 古崎,睦: "(La,M^<II>)(Cr,Mn)O_<3-δ>薄膜[M^<II>=Ca、Sr] の形成およびその導電特性" 北海道大学工学部研究報告. 179. 1-10 (1997)

[Publications] 佐伯,功: "1073-1273KにおけるSUS430ステンレス鋼の初期酸化" 日本金属学会誌. 61・5. 416-423 (1997)

[Publications] 佐伯,功: "Initial Oxidation of Type 430 Stainless Steel with 0.09-0.9Mn in O_2-N_2 Atmaspbere at 1273K" Corrosion Sci.38・9. 1595-1612 (1996)

[Publications] 佐伯,功: "1273KにおいてType430ステンレス鋼に生成する初期酸化物皮膜の性質に対する昇温速度の影響" 材料と環境. 46. 789-796 (1997)

古市隆三郎北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40001200)