フォトンラプチャー法による局部皮膜再生機構の研究

光子破裂法局部膜再生机理研究

• 批准号: 12750631
• 负责人: 坂入 正敏
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Hokkaido University
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750631/
• 关键词: フォトンラプチャー法; 皮膜再生機構; アルミニウム; アノード酸化皮膜; 局部溶解

本研究は、フォトンラプチャー法により、アノード酸化皮膜に覆われたアルミニウムおよびその合金の各種水溶液中の微小かつ瞬間的な皮膜の修復現象を解明しようとするものである。本年度は、昨年度の結果を基に、アノード酸化したアルミニウム合金めっき層を各種溶液中においてフォトンラプチャー法により皮膜を破壊した後、定電位における電流の時間の時間変化を測定し皮膜の再生挙動を調査した。1)アノード酸化した試料断面を透過型電子顕微鏡で観察した結果、試料表面に緻密なアノード酸化皮膜が形成しており、その厚さはほぼ純アルミニウムのそれと同様であった。熱水処理することで、皮膜の保護性が向上することが明らかになった。2)塩化物イオンを含まないpH9.2のホウ酸溶液中において、定電位で電流の時間変化を測定した結果、皮膜破壊後電流は急激に増加し、0.3ms付近で最大値をとった後、指数関数的(傾き-1)に減少した。つまり、合金めっき層においても、従来の純アルミニウムの結果と同様に、皮膜の再生が逆対数則に従っているものと考えられた。また、皮膜再生中に流れる電気量は、設定電位に比例して大きくなり、局部的に再生する皮膜の厚さが電位に比例して厚くなっていくことも明らかになった。3)塩化物を含む溶液中において、電流は0.3ms付近で極大値をとった後、指数関数的には減少しなかった。高電位と高濃度においては、時間の経過とともに増加した。つまり、皮膜の補修が起こらず、局部的な金属の溶解が起こった。分極後、試料表面を共焦点走査型レーザー顕微鏡観察した結果、レーザー照射部に腐食生成物が観察された。

This study aims to clarify the phenomenon of micro-instantaneous film repair in various aqueous solutions of alloys with acid coating by means of micro-coating method. This year, the results of the previous year were based on the investigation of film regeneration in various solutions. 1) The sample section was observed by transmission electron microscopy. The results showed that the sample surface was dense and the acid film was formed. The thickness of the film was pure and the same was true. Hot water treatment, film protection and so on 2) In the presence of a compound in an acid solution with pH 9.2, the current changes with time at constant potential. The current increases rapidly after film breakdown. The maximum current increases after 0.3 ms and the exponential correlation decreases. For example, if the alloy layer is formed, the pure layer will be formed, and the result will be the same. If the film is regenerated, the reverse layer will be formed. The current in the film regeneration is proportional to the set potential, and the thickness of the film in the local regeneration is proportional to the set potential. 3) In the solution containing the compound, the current is 0.3ms, the maximum value is close, and the exponential number is reduced. High potential, high concentration, high temperatureつまり、皮膜の补修が起こらず、局部的な金属の溶解が起こった。After polarization, the sample surface is confocal, and the result of microscopic observation is that the decay products are detected in the irradiated part.

项目成果

T.Kikuchi, M.Sakairi et.al.: "Fabrication of Pits and Grooves on Aluminum by Laser Irradiation and Electrochemistry"Elcetrochemical Society Proceedings. (in Press).

T.Kikuchi、M.Sakairi 等人：“通过激光辐照和电化学在铝上制造凹坑和凹槽”电化学学会论文集。

S.Z.Chu, M.Sakairi, H.Takahashi, K.Shimamura, and Y.Abe: "Local Metal Deposition on Aluminum with Laser irradiation and Electroless Plating"Proc.of ASST 2000. 169-174 (2000)

S.Z.Chu、M.Sakairi、H.Takahashi、K.Shimamura 和 Y.Abe：“利用激光照射和化学镀在铝上进行局部金属沉积”Proc.of ASST 2000. 169-174 (2000)

T.Kikuchi, S.Z.Chu, S.Jonishi, M.Sakairi, H.Takahashi: "Local surface modification of aluminum by laser irradiation"Electrochimica Acta. 47. 225-234 (2001)

T.Kikuchi、S.Z.Chu、S.Jonishi、M.Sakairi、H.Takahashi：“通过激光照射对铝进行局部表面改性”《电化学学报》。

M.Sakairi, K.Itabashi, H.Takahashi: "Repairing of Anodic Oxide Films on Al-Zn Alloy Coated Steel After Removal with Photon Rupture in Solutions"Proc of APCCC2001. 1. 542-551 (2001)

M.Sakairi、K.Itabashi、H.Takahashi：“用溶液中的光子破裂修复 Al-Zn 合金涂层钢上的阳极氧化膜”Proc of APCCC2001。

S.Moon, M.Sakairi, H.Takahashi: "Scanning Confocal Laser Microscopy of the Surface of Anodized Al5052 Alloy"submitted to Proc of 2001 Joint Intemational Meeting of ECS and ISE.

S.Moon，M.Sakairi，H.Takahashi：“阳极氧化Al5052合金表面的扫描共焦激光显微镜”提交给2001 ECS和ISE联合国际会议的Proc。