Production of high-entropy alloy thin films by nano-encapsulated electrodeposition

纳米封装电沉积制备高熵合金薄膜

• 批准号: 22K18887
• 负责人: 深見 一弘
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18887/
• 关键词: ハイエントロピー合金; ミディアムエントロピー合金; 電析; エマルション; 合金; ハイエントロピー; エマルジョン

初年度となる本年度は，ハイエントロピー合金やミディアムエントロピー合金の薄膜を電析できる一般的な手法の確立を目標に研究を進めた。これまでにwater-in-oil型エマルションを用いて，水滴内に金属イオンを閉じ込めるナノカプセル電析によりCoNiCuミディアムエントロピー合金の電析が可能であることを明らかにしているが，その析出物は表面が荒く，実用的でない。そこで，water-in-oil型エマルションを用いた電析に適した添加剤の開拓を進めた。本研究では油相に1,2-ジクロロエタンを用いており，これに最適な乳化剤（界面活性剤）を調査した。その結果，Aerosol OT（AOT）が最もエマルションの安定化に寄与することが明らかとなった。次に水相の添加剤の探索を進めた。電析物の組成を等原子比率に近づけるため，電析が拡散率速で進行することが好ましいと考え，水相に増粘剤としてグリセロールを添加した。その結果，電析物の組成がより等原子比率に近づくことが分かった。これら2つの添加剤を用いることで，超平滑なCoNiCuミディアムエントロピー合金の電析に成功した。次に，より実用的なハイエントロピー合金やミディアムエントロピー合金の電析を目指し，機械特性に優れるとの多数の報告があるCrCoNiミディアムエントロピー合金の電析に挑戦した。通常，Cr(III)イオンを原料とした金属Cr電析では結晶性ではなくアモルファスの電析物が得られることが知られていた。そのため，単純にwater-in-oil型エマルションを用いるだけではCrCoNiミディアムエントロピー合金は得られない。そこで，油相をイオン液体に変更して電析したところ，結晶性のCrCoNiミディアムエントロピー合金の電析に成功した。

Early annual と な る this year は ハ イ エ ン ト ロ ピ ー alloy や ミ デ ィ ア ム エ ン ト ロ ピ を の ー alloy film electrode で き る general な gimmick の objective of を を に research into め た. こ れ ま で に water - in - oil エ マ ル シ ョ ン を with い て, water droplets within に metal イ オ ン を closed じ 込 め る ナ ノ カ プ セ ル electrode に よ り CoNiCu ミ デ ィ ア ム エ ン ト ロ ピ の ー alloy electrode が may で あ る こ と を Ming ら か に し て い る が, そ が drought く は の separation material surface, be used で な い. そ こ で, water - in - oil エ マ ル シ ョ ン を with い た electrode に optimum し た add tonic の pioneering を into め た. This study で に は oil phase 1, 2 - ジ ク ロ ロ エ タ ン を with い て お り, こ れ に optimum な emulsification tonic (tonic) interface activity を survey し た. そ の results, Aerosol OT (AOT) が most も エ マ ル シ ョ ン の stabilization に send す る こ と が Ming ら か と な っ た. The subsequent に aqueous phase <s:1> additive <e:1> exploration を into めた. Atomic ratio, such as electric analysis content of の を に nearly づ け る た め, electrode が company spread rate speed で す る こ と が good ま し い と え, water phase に stick good tonic と し て グ リ セ ロ ー ル を add し た. As a result, the ratio of equal atoms in the electroprecipitate composition is に close to づく った とが and った parts った った. こ れ ら 2 つ の add tonic を い る こ と で, ultra smooth な CoNiCu ミ デ ィ ア ム エ ン ト ロ ピ の ー alloy electrode に successful し た. Time に よ り be used な ハ イ エ ン ト ロ ピ ー alloy や ミ デ ィ ア ム エ ン ト ロ ピ の ー alloy electrode を refers し, mechanical properties に optimal れ る と の most の report が あ る CrCoNi ミ デ ィ ア ム エ ン ト ロ ピ の ー alloy electrode に pick 戦 し た. Usually, Cr (III) イ オ ン を materials と し た metal Cr electrode で は crystalline で は な く ア モ ル フ ァ ス の electrode material が must ら れ る こ と が know ら れ て い た. そ の た め, 単 pure に water - in - oil エ マ ル シ ョ ン を with い る だ け で は CrCoNi ミ デ ィ ア ム エ ン ト ロ ピ ー alloy は must ら れ な い. そ こ で, oil phase を イ オ ン liquid に - more し て electrode し た と こ ろ, crystalline の CrCoNi ミ デ ィ ア ム エ ン ト ロ ピ の ー alloy electrode に successful し た.

项目成果

Surface Processing by Electrochemical Reactions Toward Energy Applications

通过电化学反应进行表面处理以实现能源应用

• 发表时间: 2022
• 作者: Matsumoto Chigusa;Gen Masao;Matsuki Atsushi;Seto Takafumi;Kazuhiro Fukami
• 通讯作者: Kazuhiro Fukami

多元系合金めっき膜の生成方法

多元合金镀膜的制作方法

• 发表时间: 2023

Smooth Thin Film of a CoNiCu Medium-Entropy Alloy Consisting of Single Nanometer-Sized Grains Formed by Electrodeposition in a Water-in-Oil Emulsion

油包水乳液中电沉积形成的由单纳米晶粒组成的 CoNiCu 中熵合金的光滑薄膜

• DOI: 10.1021/acs.jpcc.2c08033
• 发表时间: 2023
• 期刊: The Journal of Physical Chemistry C
• 作者: Murakami Yuki;Murase Kuniaki;Fukami Kazuhiro
• 通讯作者: Fukami Kazuhiro

エマルジョンを用いたCoNiCuミディアムエントロピー合金電析：添加剤による平滑化

使用乳液沉积 CoNiCu 中熵合金：使用添加剂进行平滑

• 发表时间: 2022
• 作者: 奥山 浩人;児玉 友佳里;大柴 雄平;山口 猛央;竹田修，星政義，Xin Lu，朱鴻民;森谷茉由，大田昌樹，猪股宏;村上勇樹，北田敦，邑瀬邦明，深見一弘
• 通讯作者: 村上勇樹，北田敦，邑瀬邦明，深見一弘

C4mimCl-H2O浴からのCrCoNiミディアムエントロピー合金電析

C4mimCl-H2O 浴中 CrCoNi 中熵合金电沉积

• 发表时间: 2023
• 作者: Chien Yu-An;Chen Chun-Yi;Sone Masato;Chang Tso-Fu Mark;岸田恭輔;村上勇樹，邑瀬邦明，深見一弘
• 通讯作者: 村上勇樹，邑瀬邦明，深見一弘