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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Development of High corrosion-resistant electrodeposited composite films with fine active metals from Dispersed-Particle-Free Solution

Research Project

Project/Area Number 26289274
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

中野 博昭  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70325504)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大上 悟  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90264085)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords複合電析 / 亜鉛 / ジルコニウム酸化物 / 耐食性 / ポリエチレングリコール / 加水分解 / 分極曲線 / 腐食電流密度
Outline of Annual Research Achievements

Zn2+,Zrイオンを含む硫酸塩水溶液からZn-Zr酸化物の複合電析を行い,その電析挙動と得られた電析膜の構造,分極特性を調査した。前年度までの研究により,添加剤を含まない溶液からの電析では,電析膜中のZr酸化物の含有率が低かったので,添加剤として,NaNO3,ポリエチレングリコール(PEG)を用いて電析を行なった。
NaNO3添加浴での電析においては,NaNO3濃度2g/Lの時, いずれの電流密度においても, Zr含有率はNaNO3無添加浴に比べ大幅に増加した。これは, NO3-の還元反応により,陰極界面のpHが上昇して,Zrイオンの加水分解が促進されたためと考えられる。NaNO3を添加すると,電析膜にクラックが認められた。これは,陰極界面のpHが上昇により,Znが一部ZnOとして析出したためと考えられる。3%NaCl水溶液中における分極曲線より求めた腐食電流密度は,NaNO3添加時のZn-Zr酸化物複合膜の方が NaNO3無添加時のそれに比べて高くなった。これは,電析膜にクラックが生じたためと考えられる。
一方,PEG添加浴での電析においては,PEG濃度の増加に伴い, Zr含有率は増加した。この要因としては,Zn電析の過電圧増加により水素発生が促進されることとPEGによるZr酸化物と陰極面のバインダー効果が考えられる。5000A/m2で得られたZn-3.1mass%Zr複合膜は,SEM断面像とESCA分析より,素地直上では極薄の金属Znとして, 皮膜内部では金属ZnとZr酸化物の複合体として形成されていることが分かった。1000A/m2で得られたZn-0.9mass%Zr複合膜の3%NaCl水溶液中での腐食電流密度は, PEG無添加浴から得られた複合膜よりも低下していた。分極曲線より,カソード反応である溶存酸素の還元反応がPEG添加により抑制されることが判明した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

(2 results)

All 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Electrodeposition of Zn-Zr Oxide Composite from Dispersed-Particle-Free Solution2016

    • Author(s)
      Hiroaki Nakano, Yosuke Hara , Satoshi Oue, Shigeo Kobayashi
    • Journal Title

      MATERIALS TRANSACTIONS

      Volume: 57 Pages: 1165-1170

    • DOI

      10.2320/matertrans.M2016084

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 分散粒子を含まない浴からのZn-ZrO2複合電析挙動に及ぼす添加剤の影響2016

    • Author(s)
      原 洋輔,大上悟,中野博昭,小林繁夫
    • Organizer
      西日本腐食防食研究会・表面技術協会・腐食防食学会九州支部第185回例会合同講演会
    • Place of Presentation
      九州工業大学
    • Year and Date
      2016-12-02 – 2016-12-02

URL: 

Published: 2018-01-16  

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