Creation of composition-modulated Zn-based composite films electrodeposited on steel sheets for next generation high corrosion resistance

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ZrO2+イオンを含む非懸濁溶液からパルス電解，ダブルパルス電解によりZn系複合電析膜を作製し，その微細構造および耐食性について調べた結果，以下のことが分った。5000 A・m-2の定電流電解では，Zr化合物を含む電析物が一部粗大化しており，その析出は不均一であったが，パルス電解により得られた複合電析膜には，粗大化した電析物は見られず， Zr化合物を含む複合膜が薄膜状に析出している箇所とその複合膜が剥離したような箇所が見られた。高電流密度と低電流密度のダブルパルス電解で得られた電析膜においても粗大化した電析物は見られず，Zr化合物を含む細かな粉状結晶が析出していた。パルス電解では，電流オフの際，H2発生反応が一旦遮断され，また，電析Znの微量溶解により表面状態が変化することにより，また，ダブルパルス電解では，低電流密度の際，H2発生反応が一旦減少し，また，ほとんどZnのみの析出となり表面状態が変化することにより，H2の発生箇所，すなわちZrO2+の加水分解反応の箇所が固定化されずランダムになった可能性がある。Zr化合物を含む電析膜の方がH2発生反応速度が速いことが判明した。従って，Zn膜上に析出したZr化合物がH2発生の触媒として作用し，その後のH2発生とZr化合物の析出位置を固定化していると考えられる。Zr化合物は，いずれの電解法においても，電析膜の表層に濃化したが，ダブルパルス電解では，電析膜の内部にも共析した。3 mass% NaCl水溶液中における腐食電流密度はダブルパルス電解により作製した皮膜が最も小さく，その次にパルス電解により作製した皮膜が小さかった。ダブルパルス電解では，Zr化合物による表面被覆率が高くなることが予想され，溶存酸素の還元反応が低下したと推察される。