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

在钢板上电沉积成分调制的锌基复合薄膜以实现下一代高耐腐蚀性

基本信息

批准号：
21H01672
负责人：
中野博昭
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Kyushu University
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

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。

ZrO2 +-containing non-suspended solution is used for electrolysis and preparation of Zn-based composite electrodeposition film. The microstructure and food resistance are adjusted as follows. 5000 A·m-2 constant current electrolysis, Zr compound containing electrolyte is partly coarsened, the precipitation is not uniform, the electrolysis results in a composite electrolyte film, Zr compound containing composite film is thin film precipitation, the precipitation is uniform, the precipitation is uniform. High current density and low current density lead to coarsening of the electrodeposited film and precipitation of Zr compounds in fine powder form. When the current density is low, the H2 generation reaction decreases, and when the current density is low, the H2 generation reaction decreases. When the current density is low, the H2 generation reaction decreases. The possibility of immobilization of ZrO2 + by hydrolysis reaction is discussed. The reaction rate of H2 generation in Zr compound containing electrolyte film was found to be rapid. The Zr compound precipitated on the Zn film acts as a catalyst for H2 generation, and then the H2 generation and the precipitation position of Zr compound are fixed. Zr compounds are concentrated in the surface layer of the electrodeposition film by electrolysis, and eutectoid in the inner layer of the electrodeposition film. 3 mass% NaCl aqueous solution corrosion current density is the smallest, the second largest The surface coverage of Zr compounds is high, and the recovery of dissolved acids is low.

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Zn-Zr酸化物複合電析膜の微細構造に及ぼすパルス電解の影響

脉冲电解对Zn-Zr氧化物复合沉积物微观结构的影响

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
竹中　弘祐;都甲　将;節原　裕一;豊國想太，大上悟，谷ノ内勇樹，中野博昭
通讯作者：
豊國想太，大上悟，谷ノ内勇樹，中野博昭

Zrイオンを含む非懸濁溶液からパルス電解法により作製したZn系複合電析膜の微細構造

脉冲电解法含Zr非悬浮溶液制备锌基复合电沉积膜的微观结构

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yi Peng;Sasaki Taisuke T.;Eswarappa Prameela Suhas;Weihs Timothy P.;Falk Michael L.;豊國想太，大上悟，谷ノ内勇樹，中野博昭
通讯作者：
豊國想太，大上悟，谷ノ内勇樹，中野博昭

分散粒子を含まない非懸濁浴からのZn-Zr酸化物複合電析膜の微細構造に及ぼすパルス電解の影響

脉冲电解对无分散颗粒非悬浮浴中 Zn-Zr 氧化物复合沉积物微观结构的影响