Real-time lmaging for Initiation of Localized Interfacial Reaction

用于引发局部界面反应的实时成像

• 批准号: 23656440
• 负责人: FUSHIMI Koji
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23656440/
• 关键词: 局部反応; 萌芽過程; リアルタイムイメージング; 不働態; 脱不働態; 偏光反射顕微鏡; 脱不働態化; 前駆過程; 不均一界面反応; 界面反応; その場測定

Conventionally, mechanism and kinetics of localized interfacial reaction such as local corrosion have not been so cleared because of a lack of methods to investigate an initiation process of the reaction. A state-of-art micro-electrochemical method, which enables to investigate real-time changes in surface morphology as well as products due to localized electrochemical interfacial reaction, is developed and tentatively apPlied to analyze the initiation of local corrosion in this study. An ellipso- microscope, that is combination of null-type ellipsometer and CCD camera micro- imaging, is applied to titanium surface anodized in sulfulic acid and successfully revealed an anisotropic growth of oxide film depending on the substrate and localized degradation of the film in bromide ion-containing solution. Furthermore, a micro- capillary cell technique with 50 pm diameter sample combined with a long-distance optical microscope was developed and apPlied to potentio-dynamic and - static polarizations and electrochemical impedance spectroscopy of iron in sulfuric acid. It revealed that the passivation of the surface and stability of the passive film were strongly depended on crystallographic orientation of the substrate. Combinations of microelectrochemistry and optical microscopy might take a new turn of the research for the initiation of localized interfacial reaction caused by non-uniformity in the scale of surface microstructures.

传统上，由于缺乏研究反应起始过程的方法，局部界面反应（如局部腐蚀）的机理和动力学尚未如此清楚。本研究开发了一种最先进的微电化学方法，可以实时研究由于局部电化学界面反应而导致的表面形貌和产物的变化，并初步应用于分析局部腐蚀的引发。将椭圆显微镜与CCD相机显微成像相结合，对硫酸阳极氧化钛表面进行了观察，成功地揭示了氧化膜的各向异性生长依赖于基质，以及氧化膜在含溴离子溶液中的局部降解。在此基础上，建立了一种直径为50 pm的微毛细管电池技术，并将其与远距光学显微镜相结合，应用于硫酸中铁的动电位、静电位极化和电化学阻抗谱分析。结果表明，表面钝化和钝化膜的稳定性很大程度上取决于衬底的晶体取向。显微电化学与光学显微镜相结合，可能为研究表面微结构尺度不均匀引起的局部界面反应的引发带来新的契机。

项目成果

腐食科学への微小電気化学法の適用

微电化学方法在腐蚀科学中的应用

• 发表时间: 2013
• 作者: K. Fushimi;Y. Takabatake;T. Nakanishi,Y. Hasegawa;足立吉隆;伏見公志
• 通讯作者: 伏見公志

硫酸中の純鉄の異方性溶解

纯铁在硫酸中的各向异性溶解

• 发表时间: 2012
• 作者: 小林直登;菊地竜也;鈴木亮輔;佐見公志,高畠勇
• 通讯作者: 佐見公志,高畠勇

Ti不働態皮膜変質過程のin-situ偏光反射イメージング

Ti钝化膜蚀变过程的原位偏振反射成像

• 发表时间: 2013
• 作者: K. Fushimi;Y. Takabatake;T. Nakanishi,Y. Hasegawa;足立吉隆;伏見公志;K. Hirayama;柳澤慧,伏見公志,中西貴之,長谷川靖哉,河野崇史,木村光男;足立吉隆;連川貞弘;高畠勇,伏見公志,中西貴之,長谷川靖哉;武井章生,中村貴宏,佐藤俊一;足立吉隆;S. Tsurekawa;倉内和則,伏見公志,中西貴之,長谷川靖哉,大塚俊明
• 通讯作者: 倉内和則,伏見公志,中西貴之,長谷川靖哉,大塚俊明

不働態チタン表面の偏光反射解析イメージング

被动钛表面的偏振反射分析成像

• 发表时间: 2012
• 作者: 吉田雅純;田口宜瑛;菊地竜也;幅崎浩樹;鈴木亮輔;Kyohei Hirayama;井 誠一郎;佐渡惇貴;倉内和則,伏見公志,中西貴之,長谷川靖哉,大塚俊明;平山恭介;高畠勇,伏見公志,中西貴之,長谷川靖哉;吉田雅純;Sadahiro Tsurekawa;佐渡惇貴;埋公志,倉内和則,中西貴之,長谷川靖哉,大塚俊明
• 通讯作者: 埋公志,倉内和則,中西貴之,長谷川靖哉,大塚俊明

チタン不働態表面のin-situ偏光反射イメージング

被动钛表面的原位偏振反射成像

• 发表时间: 2012
• 作者: 倉内和則,中西貴之,幽公志,長谷川靖哉,大塚俊明