2018 Fiscal Year Annual Research Report
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17H03429
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
三宅 正男 京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (60361648)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平藤 哲司 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (70208833)
池之上 卓己 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教 (00633538)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 電析 / めっき / イオン液体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
W や Ir に代表される超高融点金属は、優れた高温耐性、化学的安定性をもつため、様々な工業製品に利用されているが、一方で、加工が困難な材料として知られる。近年、微細形状化のニーズが高まっており、これに対応する加工法として、電析法の開発が求められている。しかし、従来の水溶液を用いた室温付近の電析では、クラック（割れ）のない緻密な超高融点金属膜を得ることはできない。溶融塩を用いた高温電析では、緻密な膜を形成できるものの、高温による様々な悪影響が避けられない。そこで本研究では、イオン液体を新しい浴として用い、100～300℃程度の中温域で電析を行なうことで、超高融点金属のクラックフリー膜を電析する技術の確立を目指す。
1-エチル-3-メチルイミダゾリウムクロリドと AlCl3 を混合して得られるイオン液体を溶媒とし、独自に合成した W6Cl12 を W イオン源とした浴を用いることで、W を多く含む電析物を得ることができることを見出した。しかし、電析物はアモルファスであり、酸素が不純物として多く含まれていたため、金属状態の単体 W が得られたかどうか疑わしい。不純物の酸素は、W 塩の合成の過程で混入したものと思われた。そこで、合成プロセスを変更し、真空中での不均化反応によって、W6Cl12 を合成した。温度を変えて合成を行なうと、これまでの報告には見られない結晶構造をもつタングステン塩が得られた。これらの塩を用いて電析を行なった結果、不純物の酸素濃度が低下した W 電析物が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
クラックフリーのタングステン膜を電析することを目標としているが、得られる電析膜には不純物が多く含まれ、明確な単体金属タングステンの電析には至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
酸素および水分を含む余地の少ないプロセスによって、タングステン塩を合成する。このタングステン塩を用い、さらに高温での使用が可能なイオン液体を溶媒に用いて、タングステンの電析を試みる。タングステン塩の合成の過程で、これまでに報告例のない結晶構造をもつタングステン塩が得られている。これらのタングステン塩の電気化学挙動を明らかにし、タングステン電析に繋げる。
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