水素析出抑制添加剤を利用した水溶液からの活性金属合金の電析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13450297
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 福島 久哲 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (50038113)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上村 治男 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (40294897) ; 大上 悟 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (90264085) ; 中野 博昭 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (70325504)
• Keywords: 電析物 / マグネシウム含有率 / 4級アンモニウム塩 / 水素析出 / 亜鉛析出 / 部分分極曲線 / 分極 / アルミニウム

Research Abstract

水系のZn-Mg硫酸塩浴中に添加剤として4級アンモニウム塩を添加して電析を行なうと,電析物中にMgが取り込まれることが判明した。その際の水素析出,Zn析出の部分分極曲線を測定したところ,水素析出,Zn析出ともに,4級アンモニウム塩を添加することにより大きく分極することがわかった。電析物中のMg含有率は,4級アンモニウム塩による水素およびZn析出の分極が大きくなるほど多くなった。4級アンモニウム塩として,アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩,アルキルトリメチルアンモニウム塩のそれぞれについて,アルキル基の種類を変化させたものについて調査したところ,水素およびZnの析出は,親水基にベンゼン環の有る方が,また疎水基のアルキル基が長い方がより抑制されることがわかった。ベンゼン環あるいはアルキル基が,水素およびZnイオンの陰極面への拡散を妨害していることも考えられる。電析物中のMg含有率と皮膜中4級アンモニウム塩量には相関関係が認められ,Mg含有率が高い電析物では4級アンモニウム塩の含有率も高くなっていた。この結果より,電析物中にMgが取り込まれる過程で4級アンモニウム塩の陰極面への吸着が重要な役割を果たしていることが推察される。電析物のXPS分析では,Mg2sのプロフィールは,金属Mgと酸化Mgの中間に位置しており、Mgが金属として析出しているのか酸化物として巻き込まれているのかは現状不明である。電析物の耐食性は,皮膜中にMgが0,5%含有されると,SSTの赤錆発生時間が純Znの電析物に比べ4倍程長くなり,大幅に改善された。
Zn-Al浴からの電析においても,浴中に添加剤として4級アンモニウム塩を加えZn析出を抑制すると電析物中にAlが取り込まれた。XPS分析によると電析物中のAlは酸化物として共析していることがわかった。