ゾル・ゲルコーティング/アノード酸化によるAl-(TiNb)酸化物皮膜の形成

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10131204
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 高橋 英明 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70002201)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坂入 正敏 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50280847)
• Keywords: ゾルゲル法 / アルミニウム / 誘電率 / アノード酸化皮膜 / ジルコニア / 電解コンデンサー

Research Abstract

本研究は、アルミニウムアノード酸化皮膜に種々の酸化物を取り込ませ、誘電率の高い複合酸化物皮膜を形成しようとするものである。すなわち、アルミニウム試料上にゾルゲル法により種々の酸化物皮膜をコーティングしたのち、これを中性の電解質溶液中でアノード酸化することによりAl+Me複合酸化物皮膜を形成するとともに、その誘電的性質を調べた。表題には、AI-(Tl,Nb)複合酸化物皮膜とあるが、本年度においては、ゾル溶液の調製のしやすさなどの理由により、Al-Zr複合酸化物皮膜を選択した。得られた主な結果は、次の通りである。
1)電解研磨試料にゾルゲル法により、Zr-酸化物皮膜をコーティングするさい、加熱処理温度をT_h=573および873Kとした試料を、中性のホウ酸塩溶液中でアノード酸化すると、T_h=573Kの試料の場合には、Zr-酸化物層と素地金属との界面にAl-Zr複合酸化物外層およびAl_2O_3内層からなるアノード酸化皮膜が生成するが、T_h=873Kの場合には、Al_2O_3一層構造を有するアノード酸化皮膜が得られた。インピーダンス測定により、複合酸化物層を有する前者のアノード酸化皮膜がより大きい並列等価容量を持つことがわかった。
2)多孔質アノード皮膜化成試料上にZr-酸化物皮膜をコーティングすると、Zr-酸化物の一部はアノード酸化皮膜の細孔中に堆積し、一部はアノード酸化皮膜上に堆積することがわかった。これをアノード酸化すると、細孔中にAl-Zr複合酸化物が生成するとともに皮膜/素地金属界面にAl_2O_3層が生成することがわかった。

Research Products

• [Publications] K.Watanabe: "Formation of Al-Zr Composite Oxide Films on Aluminium rey Sol-Gel Coating and Anodizing" J.Electroanal.Chem.(掲載決定). (1999)
• [Publications] 渡辺恵司: "ゾル・ゲルコーティング-Zn酸化物に覆われたアルミニウムのアノード酸化" 表面技術. 50(掲載決定). (1999)