乾式合成による人工緑青の作製技法の確立

干法合成人造铜绿生产技术的建立

• 批准号: 20650154
• 负责人: 中村 博昭
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20650154/
• 关键词: 合成化学; 建築構造・材料; 環境材料

産業の発達に比例し増加する酸化性ガスは酸性霧や酸性雨となり、建造物や生活環境に影響を与える。銅・銅合金の緑青(塩基性銅化合物)は数十年経過による自然の化学反応で得られ、構造物を100年以上保護する亜酸化銅と塩基性銅化合物との積層構造被膜となる。しかし、近年は環境の悪化で永年を経ても緑青を得ることが困難になり、歴史的建造物の保全等の分野で、人工緑青に対する効率的な製造法が求められている。本研究は、熱的衝撃と酸化性雰囲気とに耐性のある反応容器と恒温湿槽を創製し、酸化性ガスと水蒸気の環境下で、銅表面に亜酸化銅と塩基性銅化合物の積層構造からなる、人工緑青の乾式合成による製作法を試みた。耐酸性の反応容器を用い、銅基材を昇温し、硝酸を蒸発させて銅基材表面へNOxガスと水蒸気とを接触させる。このときの反応により、亜酸化銅と硝酸銅6水和物の積層構造の被膜を得ることができた。この試料を恒温湿槽内で、温度20～50℃、湿度50～90%に保持することにより、硝酸銅6水和物は、硝酸銅3水和物及び硝酸銅2.5水和物へと移行し、安定化することを結晶構造から明らかにした。硝酸銅3水和物及び2.5水和物を得た試料は大気中での焼成により、銅基材表面に塩基性硝酸銅の緑青被膜を製作した。これらの工程を経て得られた緑青被膜は、自然緑青の積層構造被膜に合致することが分かった。これらの結果を、銅表面への亜酸化銅と塩基性硝酸銅の不溶性の積層構造被膜を乾式合成する製法として、特許出願をした。さらに、乾式合成で得られた人工緑青の試料は、実用化を目指して大気暴露試験を実施中である。本研究は、(株)タニタハウジングウエアから実用化を目指して、研究協力を頂き実施した。

The proportion of industrial development increases, the acidity increases, the acid fog increases, the acid rain increases, the structure increases, and the living environment increases. Green blue (molybdenum-based copper compounds) of copper and copper alloys are obtained through natural chemical reactions over decades, and can protect structures for more than 100 years as well as laminated structural coatings of molybdenum-based copper compounds. In recent years, environmental degradation has led to difficulties in the production of artificial green materials, such as the preservation of historical structures. In this paper, we study the preparation of acidified copper and basic copper compounds on copper surface under the condition of thermal shock, acidifying heat, reaction vessel and constant temperature wet bath. Acid-resistant reaction vessels are used, copper substrates are heated, nitric acid evaporates, and copper substrate surfaces are exposed to NOx and water vapor. Copper nitrate 6 water and matter laminated structure of the coating film The sample is kept in a constant temperature wet bath at a temperature of 20~50℃ and a humidity of 50~90%. Copper nitrate 3 water and 2.5 water and other substances obtained from the sample in high temperature firing, copper substrate surface of the basic copper nitrate green film production The green coating is formed by the combination of natural green coating and laminated coating. The results of this study include the dry synthesis of copper nitrate, copper nitrate, and insoluble multilayer structural coatings on copper surfaces. In addition, dry synthesis of artificial green samples was carried out. This study is aimed at the implementation of research cooperation.

项目成果

人工緑青被覆銅部材とその製造方法

人造铜绿镀铜件及其制造方法

• 发表时间: 2009