高分子被覆金属材料の耐食性におよぼす好気性細菌の影響

好氧细菌对聚合物涂层金属材料耐腐蚀性能的影响

• 批准号: 09750801
• 负责人: 戸嶋 茂郎
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tsuruoka National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750801/
• 关键词: ポリイミド; 耐食性; 微生物; 高分子被覆金属材料; 微生物腐食; 好気性細菌; 生分解

高分子被覆金属材料の耐食性に及ぼす好気性微生物の影響を調べるために,電気化学的手法による解析をおこなった.電子部品などに広くに用いられているポリイミド(BPDA/ODA系)をCr基板上にスピンコートによって成膜し(厚さ約2.5μm)電気化測定セルを作製した.耐食性が著しく低下したポリイミド被覆金属材料表面から採取・培養したイノキュラム(Aspergillus versicolorとChaetomium sp.)を接種したNaCl溶液を試験溶液(電解液)として定温培養をおこない,長期にわたり電気化学インピーダンススペクトロスコピー(EIS)測定により被膜抵抗および被膜容量の変化,下地金属の腐食反応の検出をおこなった.培養直後のポリイミド膜の膜抵抗はいずれも10^<11>Ω・cm^2と非常に高い値であった.滅菌対照溶液中では全ての測定セルにおいて,測定開始1年近く経過後でも高い膜抵抗を保ったままであった(現在も継続中).一方,接種溶液中では約80日程で62.5%の試料の膜抵抗が2〜5桁減少し,その中のいくつかの試料では下地金属の腐食発生が示唆された.これらの試料では顕微鏡観察の結果,ポリイミド表面に微生物が付着・成長しているのが確認できた.以上の結果より,水と微生物の存在によりポリイミド膜の劣化が促進され,水の浸透を容易にし下地金属の腐食発生が起こりやすくなると思われる.さらに電子部品の動作中は電界が存在するため,こうした劣化箇所が起点となってWaterTreeが形成されることも考えられる.従って,水と微生物の存在する環境中でVLSIなどの電子部品を使用する場合,微生物によるポリイミド膜の劣化に伴いWater Tree形成および配線パターンの腐食が促進されることにより安定動作が脅かされる可能性があり,微生物劣化に対する対策が必要と思われる.

The influence of food resistance of polymer coated metal materials and harmful microorganisms on the regulation and analysis of electrochemical methods. Electronic components are used in the preparation of thin films (thickness about 2.5μm) on Cr substrates. Food resistance is very low. The surface of coated metal material is very low. It is easy to adopt and cultivate Aspergillus versicolor and Chaetomium sp. Inoculation with NaCl solution, test solution (electrolyte), constant temperature culture, long-term electrochemistry (EIS) determination of envelope resistance and envelope capacity, corrosion reaction of ground metals. The membrane resistance of the membrane after culture is 10^<11>Ω·cm^2. In the sterilization solution, the total amount of water was determined. After 1 year of determination, the membrane resistance was maintained. In one case, the membrane resistance of 62.5% of the test sample in the inoculation solution was reduced by 2 ~ 5 times, and the corrosion resistance of the test sample was reduced by 2 ~ 5 times. The results of microscopic examination of these samples confirm that microorganisms are growing on the surface of the sample. As a result, the presence of water and microorganisms promotes the deterioration of the membrane, water penetration is easy, and corrosion of metals occurs. The electronic components in the operation of the electric boundary exists, the deterioration of the starting point and the formation of the WaterTree. When VLSI and electronic components are used in Water and microbial environments, microbial degradation is accompanied by water Tree formation and alignment, and scavenging is promoted.