Effect of superimposition of magnetic and electric fields on the pore formation in anodizing film on metal surface

磁场和电场叠加对金属表面阳极氧化膜孔隙形成的影响

• 批准号: 21K04740
• 负责人: 小塚 敏之
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04740/
• 关键词: 陽極酸化; アルミニウム; チタン; ナノポア; 陽極酸化膜ナノポアの形態制御; 強磁場印加; 強電場印加

アルミニウムの陽極酸化を，フッ酸，硫酸アンモニウムフッ化アンモニウム金剛駅，エチレングリコール添加フッ酸などいくつかの種類，濃度での電解液を調整し実施した。その結果，表面にできるだけ均一で規則正しいナノポアが形成される条件を見出し，さらに最大８Tまでの垂直磁場印加下での陽極酸化実験を行い，ナノポアの直進性，酸化膜の厚さの増加，ナノポアのポア径への効果，ナノポアの配列性の改善への効果を実証できた。ナノポアを有する酸化膜をカーボンナノチューブのプラットフォームに利用する場合に有用な結果と言える。チタン については，ナノポアよりも酸化チタン膜の光触媒特性の向上に有利である陽極酸化によるナノチューブ生成現象に着目し，強磁場印加の効果を確認した。陽極酸化面に平行に磁場を印加する場合では膜圧の増加などに効果があったが，それ以外については検出できなかった。陽極酸化面に垂直に磁場を印加する垂直磁場での実験については，0.8Tの電磁石による実験と，超伝導マグネットによる８Tまでの実験を並行して行っている。現在，ナノポアではなくナノチューブの生成機構を明らかにするべく実験を重ねており，初期に無数の凹凸からある程度優先的にポアの形成が開始すると考えられ．その優先ポアの周りの微小なポアが円周上につながり，チューブの外壁を形成すると考えている。その際，電解液の濃度がチューブ壁の厚さを決定すると考えており，さらに強磁場印加により，チューブ径，チューブ壁厚さ共に減少し，光触媒特性が向上すると考えている。

ア ル ミ ニ ウ ム の anode acidification を, フ ッ acid, sulfuric acid ア ン モ ニ ウ ム フ ッ change ア ン モ ニ ウ ム king kong edogawabashi エ チ レ ン グ リ コ ー ル add フ ッ acid な ど い く つ か の kinds, concentration で の electrolyte を adjustment し be applied し た. そ の results, the surface に で き る だ け で uniform rules are し い ナ ノ ポ ア が form さ れ る conditions を see し, さ ら に maximum 8 t ま で の vertical magnetic field under the Inca で の anode acidification be 験 を い, ナ ノ ポ ア の straight into sex, acidification thick film の さ の rights, ナ ノ ポ ア の ポ ア diameter へ の unseen fruit, The effect of ナノポア <s:1> matching <s:1> in improving へ <e:1> is を evidence: で た た た. ナ ノ ポ ア を have す る acidification membrane を カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ の プ ラ ッ ト フ ォ ー ム に using す る occasions に な useful results と said え る. チ タ ン に つ い て は, ナ ノ ポ ア よ り も acidification チ タ ン membrane の photocatalytic properties の に up favorable で あ る anode acidification に よ る ナ ノ チ ュ ー ブ phenomenon generated に mesh し, strong magnetic field Inca の unseen fruit を confirm し た. Anode に parallel に acidification surface magnetic field を Inca す る occasions で は membrane 圧 の raised plus な ど に unseen fruit が あ っ た が, そ れ outside に つ い て は 検 out で き な か っ た. Anode acidification surface に に vertical magnetic field を Inca す る vertical magnetic field で の be 験 に つ い て は, 0.8 T の electromagnet に よ る be 験 と, super 伝 guide マ グ ネ ッ ト に よ 8 T ま る で の be 験 を parallel し て line っ て い る. Now, ナ ノ ポ ア で は な く ナ ノ チ ュ ー ブ の production mechanism を Ming ら か に す る べ く be 験 を heavy ね て お り, early に countless の is concave and convex か ら あ る degree preferred に ポ ア の が start to す る と exam え ら れ. そ の priority ポ ア の weeks り の tiny な ポ ア が has drifted back towards &yen; week に つ な が り, チ ュ ー ブ の developed を す る と exam え て い る. そ の interstate, concentration of electrolyte の が チ ュ ー ブ thick wall の さ を decided す る と exam え て お り, さ ら に strong magnetic field Inca に よ り, チ ュ ー ブ diameter, チ ュ ー ブ wall thickness さ に reduce し, photocatalytic properties が upward す る と exam え て い る.