金属チタンのより広範な利用を目的とした新規電解めっき法に関する研究

扩大钛金属用途的新型电解电镀方法研究

• 批准号: 19J15015
• 负责人: 法川 勇太郎
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J15015/
• 关键词: チタン; 電気めっき; 溶融塩; フッ化物-塩化物

金属チタンの持つ耐食性や生体親和性などの優れた特性を、より安価かつ簡便に利用するための方法として、高温溶融塩を電解質に用いたチタンの電気めっきについて研究を行った。令和2年度は、昨年度の研究結果を踏まえ、550℃のLiF-LiCl共晶溶融塩を用いて、Ti(III)イオン濃度やカソード電流密度を変化させて電析を行い、電解条件が電析チタンの平滑性に与える影響について研究を行った。電析実験に先立ち、Ti(III)イオンの溶解度を確認するため、様々な量のLi2TiF6およびスポンジTiを添加した浴において電気化学測定およびICP-AES測定を行った。その結果、本研究で検討した最大のLi2TiF6添加量である5.0 mol%(Li3TiF6換算で7.6 mol%)までの範囲に溶解限界がないことが確認された。LiF-LiCl共晶溶融へのLi3TiF6の溶解度は、すでに比較的平滑なチタン膜が得られると報告している共晶KF-KCl、650℃のK3TiF6の溶解度である1.48 mol%よりも十分高い値であった。そこで、Li3TiF6濃度を0.55, 2.57, 7.09 mol%、カソード電流密度を50-1200 mA cm－2の範囲で変化させて電析を行ったところ、比較的平滑なチタン膜は、Li3TiF6濃度0.55 mol%で50 mA cm－2以下、Li3TiF6濃度2.57 mol%で200 mA cm－2以下、Li3TiF6濃度7.09 mol%で400 mA cm－2以下の条件において得られた。チタン膜が得られた条件内においても、電流密度が小さいほどエッジへの電析集中が抑制される様子が見られ、特にLi3TiF6濃度7.09 mol%、カソード電流密度50 mA cm－2においては、算術平均高さ(Sa)が0.00132 mmと平滑性の高いチタン膜が得られた。

The study of metal ions, their food resistance and biological affinity, their excellent properties, their safety, their simple utilization, their high temperature melting, their use in electrolytes, and their electrical properties. The results of the previous year and the second year were reviewed. The study on the use of 550 ℃ LiF-LiCl eutectic solution, the change of Ti (III) concentration and current density, and the influence of electrolysis conditions on the smoothness of the electrolyte were carried out. Determination of the solubility of Ti (III) in aqueous solution by electrochemical method and ICP-AES As a result, the maximum amount of Li2TiF6 added in this study was 5.0 mol %(7.6 mol % in terms of Li3TiF6), and the dissolution limit was confirmed. The solubility of LiF-LiCl eutectic solution of Li3TiF6 is 1.48 mol %. The solubility of eutectic KF-KCl and K3TiF6 at 650 ℃ is 1.48 mol %. Li3TiF6 concentration: 0.55, 2.57, 7.09 mol %, Li3TiF6 concentration: 0.55 mol %, Li3TiF6 concentration: 2.57 mol %, Li3TiF6 concentration: 200 mA cm-2, Li3TiF6 concentration: 0.55 mol %, Li3TiF6 concentration: 2.57 mol %, Li3TiF6 concentration: 50 mA cm-2, Li3TiF6 concentration: 0.55 mol %, Li3TiF6 concentration: 2.57 mol %, Li3TiF6 concentration: 200 mA cm-2, Li3TiF6 concentration: 0.55 mol %, Li3TiF6 concentration: 0.55 mol %, Li3TiF6 concentration: 0.57 mol %, Li3TiF6 concentration: 200 mA cm-2, Li3TiF6 concentration: 0.55 mol %, Li3TiF6 concentration: 0.55 mol %, Li3TiF6 concentration: 200 mA cm-Li3TiF6 concentration 7.09 mol % ≤ 400 mA cm-2 It has been found that the current density is so small that the concentration of electrodeposition can be suppressed. In particular, the Li3TiF6 concentration is 7.09 mol %, the current density is 50 mA cm-2, the arithmetic average height (Sa) is 0.00132 mm, and the smoothness of the film is high.

项目成果

フッ化物-塩化物溶融塩中における金属チタン電析

氟化物-氯化物熔盐中金属钛电沉积

• 发表时间: 2021
• 作者: Yutaro Norikawa;Kouji Yasuda;Toshiyuki Nohira;法川勇太郎
• 通讯作者: 法川勇太郎

Effect of Temperature on Electrodeposition of Ti in LiF-LiCl Eutectic Melt

温度对LiF-LiCl共晶熔体电沉积Ti的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: Yutaro Norikawa;Kouji Yasuda;Koma Numata;Hideaki;Sakaida;Mitsuyasu Ogawa;Masatoshi;Majima;Toshiyuki Nohira1
• 通讯作者: Toshiyuki Nohira1

高温溶融塩を用いた金属チタンの電気めっき ～チタンの利用拡大による、より豊かな社会の実現を目指して～

使用高温熔盐电镀钛金属 - 旨在扩大钛的使用范围，实现更加繁荣的社会 -

• 发表时间: 2020
• 作者: 法川勇太郎;安田幸司;沼田昂真;小川光靖;真嶋正利;野平俊之
• 通讯作者: 野平俊之

Effect of Temperature on Electrodeposition of Ti Films in Fluoride-Chloride Mixture Melt

温度对氟化物-氯化物混合熔体中电沉积钛膜的影响

• 发表时间: 2019
• 作者: Yutaro Norikawa;Kouji Yasuda;Koma Numata;Mitsuyasu Ogawa;Masatoshi Majima;Toshiyuki Nohira
• 通讯作者: Toshiyuki Nohira

高温溶融塩を電解質に用いた金属チタン電析

以高温熔盐为电解液的金属钛电沉积

• 发表时间: 2019
• 作者: Yutaro Norikawa;Kouji Yasuda;Koma Numata;Mitsuyasu Ogawa;Masatoshi Majima;Toshiyuki Nohira;法川勇太郎
• 通讯作者: 法川勇太郎