Systematic understanding on surface processing by anodization of SiC, and its application in structural and electronic materials

系统了解SiC阳极氧化表面处理及其在结构材料和电子材料中的应用

• 批准号: 21H01670
• 负责人: 深見 一弘
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Kyoto 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01670/
• 关键词: 陽極酸化; シリコンカーバイド; 電析; 欠陥; イオン照射; ダイヤモンド; SiC; 構造材料; 電子材料

昨年度は当初の想定以上に研究が進展したことから，本年度は新たな試みとしてシリコンカーバイドと構造類似性の高いダイヤモンドの陽極酸化処理に取り組んだ。市販のボロンドープダイヤモンドに対し，高エネルギーのSi(II)イオンを照射し，台結晶構造内に欠陥の導入を試みた。ラマン測定を実施したところ，イオン照射前のボロンドープダイヤモンドではsp3炭素結合に由来する散乱ピークが確認されたのに対し，イオン照射後の試料ではsp3以外にsp2炭素結合に由来する散乱ピークが確認できた。このことから，ダイヤモンドの結晶構造内にsp2炭素結合に相当する欠陥導入に成功した。高エネルギーSi(II)イオン照射を行ったボロンドープダイヤモンドを作用極に用い，三電極式電気化学セルを用いて陽極酸化挙動を調査した。イオン照射を行っていないボロンドープダイヤモンドに比べて，イオン照射を行った場合には酸化電流の立ち上がり電位が卑にシフトするとともに，より高電流密度で酸化反応が進行することが分かった。一方，ポーラスシリコンカーバイドへの金属電析による複合材料化については，電析する金属の検討を進めた。優れた機械特性で知られるハイエントロピー合金やミディアムエントロピー合金の電析について検討を進め，water-in-oil型エマルションを用い，水相に増粘剤を，油相に乳化剤を添加することによってCoNiCuミディアムエントロピー合金の平滑電析を可能にした。また，より機械特性に優れるCrCoNiミディアムエントロピー合金の電析についても検討を進めた。

Last year, the research on the above ideas has made progress, and this year, new research methods for anodizing treatment with high structural similarity have been developed. The Si(II) crystal structure of the silicon nitride layer is irradiated with high temperature radiation, and the silicon nitride layer is introduced into the silicon nitride layer. Before irradiation, the sample was tested for sp3 carbon binding, and after irradiation, the sample was tested for sp2 carbon binding. This is the first time that sp2 carbon has been successfully introduced into the crystal structure. High temperature silicon (II) radiation is used to investigate the anodic acidification of three-electrode electrochemistry. When the radiation is applied, the acidification current is applied at a high current density, and the acidification reaction proceeds. On the other hand, the research of metal electrodeposition in composite materials has been carried out. The mechanical properties of CoNiCu alloy are studied. Water-in-oil type alloy is used. Viscosity increasing agent in aqueous phase and emulsifying agent in oil phase are added. Smooth electrodeposition of CoNiCu alloy is possible. CrCoNi alloy is characterized by excellent mechanical properties, and its electrochemical properties are discussed in detail.

项目成果

多元系合金めっき膜の生成方法

多元合金镀膜的制作方法

• 发表时间: 2023

深見一弘 Publication list

深见一宏 著作列表

Smooth Thin Film of a CoNiCu Medium-Entropy Alloy Consisting of Single Nanometer-Sized Grains Formed by Electrodeposition in a Water-in-Oil Emulsion

油包水乳液中电沉积形成的由单纳米晶粒组成的 CoNiCu 中熵合金的光滑薄膜

• DOI: 10.1021/acs.jpcc.2c08033
• 发表时间: 2023
• 期刊: The Journal of Physical Chemistry C
• 作者: Murakami Yuki;Murase Kuniaki;Fukami Kazuhiro
• 通讯作者: Fukami Kazuhiro

エマルジョンを用いたCoNiCuミディアムエントロピー合金電析：添加剤による平滑化

使用乳液沉积 CoNiCu 中熵合金：使用添加剂进行平滑

• 发表时间: 2022
• 作者: 奥山 浩人;児玉 友佳里;大柴 雄平;山口 猛央;竹田修，星政義，Xin Lu，朱鴻民;森谷茉由，大田昌樹，猪股宏;村上勇樹，北田敦，邑瀬邦明，深見一弘
• 通讯作者: 村上勇樹，北田敦，邑瀬邦明，深見一弘

Macroscopically uniform and flat lithium thin film formed by electrodeposition using multicomponent additives

• DOI: 10.1016/j.elecom.2022.107238
• 发表时间: 2022-03
• 期刊: Electrochemistry Communications
• 影响因子: 5.4
• 作者: Kazuhiro Fukami;Akihiro Sakurai;Takamitsu Tsujimoto;Masaki Yamagami;A. Kitada;Kota Morimoto;K. Nishioka;Shuji Nakanishi;Yu Yoshikane;Toshimitsu Nagao;J. Katayama;K. Murase