ゾル・ゲルコーティング/アノード酸化によるAl-(TiNb)酸化物皮膜の形成

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本研究は、アルミニウムアノード酸化皮膜に種々の酸化物を取り込ませ、誘電率の高い複合酸化物皮膜を形成しようとするものである。すなわち、アルミニウム試料上にゾルゲル法により種々の酸化物皮膜をコーティングしたのち、これを中性の電解質溶液中でアノード酸化することによりAl+Me複合酸化物皮膜を形成するとともに、その誘電的性質を調べた。表題には、AI-(Tl,Nb)複合酸化物皮膜とあるが、本年度においては、ゾル溶液の調製のしやすさなどの理由により、Al-Zr複合酸化物皮膜を選択した。得られた主な結果は、次の通りである。1)電解研磨試料にゾルゲル法により、Zr-酸化物皮膜をコーティングするさい、加熱処理温度をT_h=573および873Kとした試料を、中性のホウ酸塩溶液中でアノード酸化すると、T_h=573Kの試料の場合には、Zr-酸化物層と素地金属との界面にAl-Zr複合酸化物外層およびAl_2O_3内層からなるアノード酸化皮膜が生成するが、T_h=873Kの場合には、Al_2O_3一層構造を有するアノード酸化皮膜が得られた。インピーダンス測定により、複合酸化物層を有する前者のアノード酸化皮膜がより大きい並列等価容量を持つことがわかった。2)多孔質アノード皮膜化成試料上にZr-酸化物皮膜をコーティングすると、Zr-酸化物の一部はアノード酸化皮膜の細孔中に堆積し、一部はアノード酸化皮膜上に堆積することがわかった。これをアノード酸化すると、細孔中にAl-Zr複合酸化物が生成するとともに皮膜/素地金属界面にAl_2O_3層が生成することがわかった。