高位置分解水素モニタリングによる鉄鋼材料への水素侵入機構の解明

通过高位分解氢监测阐明氢侵入钢材的机理

基本信息

  • 批准号:
    21H01665
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.48万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 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

项目摘要

本研究の目的は、エレクトロクロミック特性を有する酸化物薄膜(例としてWO3)を用いた材料中の水素分布の高位置分解可視化モニタリングシステムを確立すること、そしてこの水素検出システムを用いて、鋼材への水素侵入に及ぼす材料因子、腐食因子の影響を解明することである。その目的を達成するため、本モニタリングシステムの課題である位置分解能や応答性、検出感度の向上に取り組んだ。これまで代表的なエレクトロクロミック材料としてWO3を使用してきたが、Tiなどのさまざまな酸化物薄膜でも水素が侵入すると色調が変化することが明らかとなり、いくつかの酸化物ではWO3よりも高い水素応答性や検出感度を有することが分かった。感度の高い電流計測による水素検出(電気化学的水素透過法)と同等の水素応答性を有する、水素検出用酸化物薄膜を見出すことができた。酸化物の違いによって水素検出が応答性が異なる原因について、固体化学的なアプローチから解析を進めており、今後の水素検出用の酸化物の選択において指針を見出したいと考えている。また、腐食環境での水素侵入モニタリングに本手法を適用し、鉄鋼材料の腐食過程における水素の検出を試みた。炭素鋼試験片における塩化物イオンを含む水溶液中での自然浸漬状態での腐食や、乾湿繰り返し環境での腐食に伴う水素侵入の分布計測に成功した。本手法での水素の検出には、鋼と水素検出用の酸化物薄膜の間にPd中間層が不可欠であり、前年度にはこのPd中間層の最適化に取り組み、めっき法による成膜が有望であることを示した。一方で、めっき法では膜厚のばらつきが水素の分布検出で大きな問題となることが避けられないことが明らかとなり、スパッタ法によるPdの成膜が適切であることが分かった。
The purpose of this study is to establish and visualize the high site decomposition of water element distribution in materials used in acid films (e.g. WO3), to understand the effects of water element intrusion in steel and material factors and corrosion factors. To achieve this goal, the position decomposition function can be used to detect the sensitivity of the upward selection component. This represents the use of WO3, Ti, and Ti in acid films, the invasion of water elements, and the change in color. WO3 is highly sensitive to water elements. Water element detection for high current sensing (electrochemical water element transmission method) and water element detection with acid thin film The reasons for the differences in the reactivity of acidified substances and the analysis of solid chemistry are discussed. The selection of acidified substances for water element production in the future is discussed. This method is applicable to the corrosion process of iron and steel materials. The distribution of corrosion and water intrusion in carbon steel samples under natural immersion in aqueous solution was measured successfully. This method is used to optimize the composition of Pd interlayer in the past year. A square,

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
WO3薄膜を用いた水素検出技術による腐食過程で鋼材へ侵入した水素の可視化
利用 WO3 薄膜氢检测技术,可视化在腐蚀过程中进入钢铁材料的氢
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    南部智憲;小俣香織;湯川宏;佐藤勝俊;永岡勝俊;松本佳久;菅原優
  • 通讯作者:
    菅原優
腐食反応に伴う鉄鋼材料への水素侵入と新規水素可視化技術
腐蚀反应引起的氢侵入钢铁材料及新型氢可视化技术
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    K. Takenaka;S. Toko;Y. Setsuhara;菅原優
  • 通讯作者:
    菅原優
プラズマ窒化処理を施したSCM435鋼の水素透過挙動
等离子渗氮处理SCM435钢的氢渗透行为
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    菅原優;加藤優
  • 通讯作者:
    加藤優
鋼材へ侵入した水素のWO3薄膜を用いた新規可視化技術
利用 WO3 薄膜实现氢渗入钢铁材料的新型可视化技术
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    乾 晴行;岸田恭輔;李 楽;陳 正昊;佐伯知哉,江川峻脩,金野泰幸,佃市三,福井清,四宮徳章,坪井瑞記;岩本知広;菅原優
  • 通讯作者:
    菅原優
鋼材へ侵入した水素の酸化物薄膜による検出技術における応答性の向上
利用薄氧化膜提高钢铁材料氢渗入检测技术的响应度
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    菅原優;野崎翔吾;佐藤翼
  • 通讯作者:
    佐藤翼
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

菅原 優其他文献

蛍光イメージングプレートによるステンレス鋼のすき間腐食発生過程の解析
利用荧光成像板分析不锈钢缝隙腐蚀发生过程
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    西本 昌史;武藤 泉;菅原 優;原 信義
  • 通讯作者:
    原 信義
炭素鋼の金属組織境界部での耐局部腐食性の向上
提高碳钢金相边界的局部耐腐蚀性能
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    門脇万里子;武藤 泉;片山英樹; 升田博之;菅原 優;原 信義
  • 通讯作者:
    原 信義
Surface and Electric Field Imaging by Newly Designed Atomic-Resolution STEM
通过新设计的原子分辨率 STEM 进行表面和电场成像
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    柿沼 洋;武藤 泉;菅原 優;大谷良行;京 良彦;原 信義;R. Ishikawa N. Shibata Y. Ikuhara
  • 通讯作者:
    R. Ishikawa N. Shibata Y. Ikuhara
マイクロ電気化学システムによる炭素鋼の金属組織と腐食挙動の関係解明
使用微电化学系统阐明碳钢金相结构与腐蚀行为之间的关系
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    門脇万里子; 武藤 泉;菅原 優;土井教史;河野佳織;原 信義
  • 通讯作者:
    原 信義
多次元アディティブマニュファクチュアリング (1.3節「電子ビーム積層造形の原理」を執筆)
多维增材制造(撰写第1.3节“电子束增材制造原理”)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    門脇万里子; 武藤 泉;菅原 優;土井教史;河野佳織;原 信義;柴田直哉;小泉雄一郎(共著)
  • 通讯作者:
    小泉雄一郎(共著)

菅原 優的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('菅原 優', 18)}}的其他基金

鋼材の水素侵入量可視化に基づく優れた耐水素脆化を有する新規省資源表面処理法の開発
基于钢铁材料氢渗入量的可视化,开发出具有优异抗氢脆性的新型资源节约型表面处理方法
  • 批准号:
    24K01206
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.48万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
PDGFによる歯髄幹細胞の神経細胞分化誘導法の確立
PDGF诱导牙髓干细胞神经细胞分化方法的建立
  • 批准号:
    18K17243
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 11.48万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
固体高分子形燃料電池の白金触媒の劣化機構の解明と高耐食性触媒の開発
阐明聚合物电解质燃料电池中铂催化剂的劣化机理并开发高耐腐蚀催化剂
  • 批准号:
    08J10022
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 11.48万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了