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Development of electrodeposition process for aluminum alloys by deep eutectic solvent

低共熔溶剂铝合金电沉积工艺的开发

基本信息

批准号：
18K14033
负责人：
松井功
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、非水溶液溶媒を用いたアルミニウム電析に関する研究開発が行われている。非水溶液溶媒を用いた電析技術は、その析出メカニズムなどの学術的関心のみならず、Ni電析技術の代替や精錬技術への適用など産業界からの関心も集めていた。一方で、イオン液体や有機溶媒などに代表される非水溶液溶媒は、水分の存在下では十分な性能を発揮できないため、雰囲気制御を必要とする。それゆ、ラボ研究においてはグローブBOXなどの密閉空間での作業となり、水溶液系に比べ煩雑なプロセスとなるため、その関心の高さに比べ、技術開発は遅れている。本研究では、今後の非水溶液溶媒の研究開発を加速させることを念頭に、非水溶液溶媒の簡便化、つまり雰囲気制御からの脱却を目指した。具体的には、Deep eutectic solvent（DES）を溶媒とした大気環境下で操業可能なアルミニウム電析技術の開発である。本研究の着想にあたっては、DES溶媒の開発者であるAbbottらの報告を元に、アルミニウム供給源となる塩化アルミニウムの溶解を可能とするDES溶媒を探索した。結果、尿素と塩化コリンからなるDES浴が塩化アルミニウムを溶解させることを見出した。その後、塩化アルミニウム単体ではアルミニウムの析出を得るに至らなかったが、本浴に対して塩化ニッケルを添加することで、Ni-Al合金被膜を得るに至った。Al共析量を増加させるために、種々の錯化剤の検討を行ったが、検討を行ったすべての錯化剤がNi量の析出をもたらすものであった。同時に、非水溶液溶媒の課題として、溶媒の粘度が高く十分に攪拌効果を得ることができていない点が明らかとなった。本研究の中で、再現性を得られていないがDES溶媒にアルミニウム電析として実績のあるDMSO2を混合したところ、大気下において金属皮膜を得る機会があり、今後のキー技術の糸口を得て本研究の終了となった。

In recent years, the study of non-aqueous solution solvents has been carried out through the study of non-aqueous solution solvents. Non-aqueous solution solvents use electronic analysis technology, precipitation technology, and Ni technology instead of precision technology. On the one hand, the liquid has an organic solvent on behalf of the non-aqueous solution solvent, and in the presence of water, the performance is very high, and the necessary control is necessary. In the field of research and development, the operation of airtight space equipment, the operation of water solution, the high performance of BOX, and the development of technology are studied. In this study, the future study of non-aqueous solution solvents will accelerate the development of non-aqueous solutions, facilitate the use of non-aqueous solvents, and remove the target temperature. Specific equipment, Deep eutectic solvent (DES), solvent management, industrial operation in large-scale environment may be related to the operation of electronic analysis technology. In this study, it is considered that the operators of DES solvents and the operators of DES solvents may be involved in the exploration of DES solvents. The results showed that the concentration of urea in the DES bath was higher than that in the control group. After heating, the coating of the Ni-Al alloy was added to the coating of the alloy, and the coating of the alloy was obtained. The amount of Al syntectoid increases the content of Ni, and the amount of Ni precipitates out of each other. At the same time, the solvent problem of non-aqueous solution is very high, and the viscosity of the solvent is very high. The results show that the temperature is very high. In this study, it is necessary to improve the quality of DES, solvent, solvent, electrical analysis, DMSO2, metal film, metal film and so on.