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自動車用メタノール燃料中におけるAl合金の腐食挙動

铝合金在汽车甲醇燃料中的腐蚀行为

基本信息

批准号：
05555193
负责人：
戸嶋茂郎
金额：
$ 1.73万
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 Developmental Scientific Research (B)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05555193/
关键词：
メタノールアルミニウム合金アノード溶解腐食反応

项目摘要

近年,脱ガソリン車としてメタノール車が注目されているが,その際,燃料系部品材料の適合性が問題となる.一方,自動車への軽量化ニーズにより,各部にAl合金が使用されているが,メタノール中でのAl合金の腐食に関する報告はほとんどない.本研究ではエンジンの一部に使用されているAC8A合金を試料に用い,メタノール燃料の主な不純物である水とCl^-イオンがAC8A合金の腐食挙動に及ぼす影響を,電気化学測定により調べ以下に結論を得た。すでに著者らが示したように鉄のメタノール中での不働態化には水の濃度が大きく影響し,水がほとんど存在しない場合不働態化しない.ところがAC8A合金の場合,水が存在しない場合でも安定した酸化被膜を形成し,溶解反応を抑制するが,逆に高濃度の水が存在する場合,AC8A合金表面に形成された酸化被膜は不安定であり,溶解反応速度が大きくなる.AC8A合金表面に生じた酸化被膜は,Alとメタノールとの反応生成物,例えばメトキシドのような沈殿被膜であると考えられる.この被膜はメタノール中で安定に存在し溶解反応を抑制するが,水の存在下では加水分解反応によって溶解し,その結果アノード溶解電流が増大すると考えるのが妥当である.交流インピーダンス測定の結果より,メタノール溶液中で腐食しているAC8A合金の等価回路は,いずれの条件でも腐食反応抵抗Rcrと電気二重層容量Cdlの並列回路で表わされる.Rcrは含水量に依存せず,1週間の浸漬中ほぼ一定であった.アノード溶解電流が含水量とともに増加するのに対して,Rcrがほとんど一定の結果となったのは,カソード還元電流が含水量の増加とともに減少することに起因すると思われる.すなわち水への酸素の溶解度がメタノールに比べて小さいため,含水量とともに酸素の拡散限界電流が小さくなり,カソード反応が律速するようになったためと考えられる.使用環境からの混入が予想される代表的な不純物の一つであるCl^-イオンの影響を調べた結果,Al合金はメタノール溶液中で明確な孔食電位を示さず,Cl^-イオン濃度の増加とともに連続的にアノード溶解電流が増大し,1000ppmでは100ppmに比べ溶解電流がおよそ3桁も増大した.このことからメタノール中で生成するAlの酸化被膜はCl^-イオンの存在下では容易に溶解し,腐食反応に対する抑制効果が小さいことがわかる.また,インピーダンス測定の結果,RcrはCl^-が1000ppm存在すると約1桁減少したが,Cdlは1週間の浸潰後もほとんど変化しなかった.このことからAC8A合金は酸化被膜の不安定な箇所より局部的に腐食反応が進行するものと考えられる。

In recent years, the fuel system component materials suitability has become a problem. On the one hand, automatic measurement of Al alloy in each part is carried out, and the corrosion of Al alloy in each part is reported. In this study, a part of the AC8A alloy sample was used, and the main impurities of the fuel, such as water and Cl^-, were used to study the corrosion behavior and influence of AC8A alloy. The following conclusions were obtained by electrochemical measurement. The concentration of iron and water is greatly affected by the presence of iron and water, and the concentration of water is not affected by iron and water. In the case of AC8A alloy, when water is present, the acid coating is stable, the dissolution reaction is inhibited, and when high concentration of water is present, the acid coating is unstable, and the dissolution reaction rate is high. AC8A alloy surface produces the acid coating,Al, and the reaction product. For example, if you want to see a movie, you can watch it. The film is stable in the presence of water, the dissolution reaction is suppressed, and the dissolution current increases in the presence of water. AC temperature measurement results show that the corrosion resistance of AC8A alloy in solution is dependent on water content, and the corrosion resistance of AC8A alloy in solution is dependent on water content. The solution current increases with water content, and the Rcr decreases with water content. The solubility of acid in water is lower than that in water, and the dispersion limit current of acid is lower than that in water. As a result of adjusting the influence of impurities in the solution, the pore potential of Al alloy in the solution was clearly determined. With the increase of Cl^-concentration, the dissolution current of Al alloy increased from 1000ppm to 100ppm. The acidified Al coating is easy to dissolve in the presence of Cl-, and the inhibition effect of corrosion is small. As a result of the determination,Rcr was reduced by about 1 ppm when Cl^-was present at 1000ppm, and Cdl was reduced by about 1 week after immersion. The AC8A alloy is unstable due to its acidic coating and local corrosion.