音響測定法の電極表面現象解析への応用の試み

尝试将声学测量方法应用于电极表面现象分析

• 批准号: 06750840
• 负责人: 安住 和久
• 金额: $ 0.58万
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750840/
• 关键词: アコースティックエミッション; パラジウム; 水素吸収; チタン酸化皮膜

本研究では、音響(AE)測定法を用いて電極系の解析を試みた。以前から用いていた測定系に電極表面以外からのAEを極力抑える改良を加え、カソード分極による水素吸収中のPd電極からの音響測定に適用した。水素吸収条件にもよるが、数Hz程度の連続したAEがさらに長い時間単位で繰り返し現れる、など周期性のAE信号が多いことが改めて確かめられた。これは、Pd表面で水素濃度の上昇→気泡形成→水素放出による気泡噴出、の一連の現象が特定部位で繰返し連続して起こっていることを示唆している。また、特に硫酸水溶液中でThiourea添加によりAE発生が抑制されたが、これはThioureaの吸着が硫酸中で強いことを示している。他の実験から、硫酸中ではThiourea添加によりPd中の水素量が一時的に高まるが、長時間のカソード分極後では電極表面へ対極から溶出したPtの電析が促進されるとともに水素量が減少してしまうことを見いだした。さらに電析形態もThiourea無添加の場合とは異なることがわかった。当初の目的である、電極内部の応力による変形や微小亀裂生成などに情報を得るためには、AE信号の強度分布の測定を試みる必要のあることがわかった。なお、研究結果の一部は95年1月の日本分析学会他合同支部大会で発表された。Ti電極の系では、アノード分極による酸化皮膜生成の後に再びアノード酸化を行うと、7V付近でAEのバーストが測定されるが、原子間力顕微鏡AFMによる表面観察の結果、この付近の電位で酸化皮膜表面に"うねり"が形成されることがわかった。これは金属チタンの酸化にともなう体積膨脹由来の応力によるものと推定される。実際、石英基板上に成膜したTi薄膜の場合では、この電位付近でふくれ剥離を起こす。この"うねり"形成時にバースト状のAEが発生している可能性が高い。

In this study, で で and the acoustic (AE) measurement method を were used to analyze the を test みた with a <s:1> て electrode system. Before か ら with い て い た に electrode surface measurement department outside か ら の AE を strongly inhibitory え る improved を え, カ ソ ー ド points very に よ る water element in the suction 収 の Pd electrode か ら の acoustics measuring に applicable し た. Water element 収 absorption conditions に も よ る が, degree of several Hz の even 続 し た AE が さ ら に い long time 単 a で Qiao り return し now れ る, な ど periodic の AE signal が い こ と が change め て か indeed め ら れ た. こ れ は, Pd surface で water element concentration の rise - 気 bubble formation - water element release に よ る 気 bubble jet, の for specific areas の phenomenon が で Qiao return し even 続 し て up こ っ て い る こ と を in stopping し て い る. ま た, に sulfuric acid in aqueous solution, で Thiourea add に よ り AE 発 raw が inhibit さ れ た が, こ れ は Thiourea の sorption が sulfuric acid in the strong で い こ と を shown し て い る. He の be 験 か ら, sulfate で は Thiourea add に よ り Pd が の water element content in a temporary high に ま る が, long の カ ソ ー ド points after a で は electrode surface へ extremely seaborne か ら dissolution し た の Pt electrode が promote さ れ る と と も に し が it can reduce the water element て し ま う こ と を see い だ し た. Youdaoplaceholder0 electrochromatographic form <s:1> Thiourea without addition <s:1> occasions と different なる なる とがわ った った った. Original purpose の で あ る, electrode internal の 応 force に よ る - shaped や tiny growing crack generated な ど に intelligence を る た め に は, determination of AE signal の intensity distribution の を try み る necessary の あ る こ と が わ か っ た. Youdaoplaceholder0, research results なお, a で, January 1995 で, Japan Analytical Society other Contract Branch meeting で, release schedule された. Ti electrodes の is で は, ア ノ ー ド points very に よ る acidification skin membrane generated の に then び ア ノ ー ド acidification を line う と, 7 v pay nearly で AE の バ ー ス ト が determination さ れ る が, interatomic force 顕 micromirror AFM に よ る surface 観 の results, こ の paying nearly の potential で acidification skin membrane surface に "う ね り" が form さ れ る こ と が わ か っ た. The origin of volume expansion of <s:1> れ される metal チタ <e:1> <s:1> acidification にと <e:1> なう the source of volume expansion of <s:1> 応 force による と と presumption される. In reality, when に film is formed on quartz substrates, <s:1> たTi films are produced. In <s:1> cases, で す and <s:1> <s:1> potential pairs are removed from でふくれ and を. Youdaoplaceholder5 す. The possibility of the にバ スト スト スト スト <s:1> る る る る る る る る る る る る る that the <s:1> AEが will occur when it is formed is が high が.

项目成果

安住和久、瀬尾真浩、David A.Stevenson: "パラジウムの水素吸収におよぼす溶液種の影響と音響発生" 北海道支部1995年冬季研究発表会講演予稿集(日本分析化学会、日本化学会、日本エネルギー学会 各道支部). 74 (1995)

Kazuhisa Azumi、Masahiro Seo、David A.Stevenson：“溶液类型对钯氢吸收和声波产生的影响”北海道分会论文集 1995 年冬季研究报告（日本分析化学学会、日本化学学会、日本能源研究所） 74 (1995)