【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.19】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24HK0063
利用課題名 / Title
腐食試験および表面処理試料の表面と断面の観察と分析
利用した実施機関 / Support Institute
北海道大学 / Hokkaido Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
表面・界面・粒界制御/ Surface/interface/grain boundary control,電子顕微鏡/ Electronic microscope,イオンミリング/ Ion milling,走査プローブ顕微鏡/ Scanning probe microscope,電子分光/ Electron spectroscopy
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
兼子 彬
所属名 / Affiliation
日本軽金属株式会社 グループ技術センター
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
坂入正敏,LIU XINXIN,韓 小楽,藤原健裕,Adaneadugna Ayalew,山本琢真,Yoganandan Govindaraj,加藤 直,木村琉盛,菅井朝陽
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
鈴木啓太,吉田すずか
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
HK-201：X線光電子分光装置
HK-202：オージェ電子分光装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
腐食因子として従来注目されていなかった，金属カチオンに着目して各種実用金属材料の腐食や水素侵入への影響について調査することを目的として研究を実施した。さらに，表面処理による耐食性の向上や機能性発現，電気化学積層造形などについても研究を進めた。
実験 / Experimental
実用構造材料であるチタンや炭素鋼，アルミニウム合金を，所定の大きさにに切り出 し，機械研摩と洗浄して用いた。各種金属カチオンを含む水溶液中もしくは乾湿繰り返し環境で腐食試験を実施した。腐食状況は，質量変化や電気化学測定により実施した。腐食試験後に，試料表面と断面をX線光電子分光装置（XPS)とオージェ電子分光装置（AES)，走査型電子顕微鏡（SEM)，レーザ顕微鏡，原子間力顕微鏡を用い て分析と観察を実施した。断面作製で必要な場合CPを使用した。表面処理は微小液滴セルを用いて実施した。
結果と考察 / Results and Discussion
フッ化物イオンの存在する硫酸溶液中におけるチタンの金属カチオンによる腐食抑制機序を表面分析と電気化学インピーダンスにより検討した。その結果，金属カチオンとフッ化物イオンとの錯体形成能力による機序を提案し，錯体形成能力を指標とすることで，金属カチオンの腐食への影響を定量的に評価可能であることが明らかとなった。腐食時間を変えて形成した腐食生成物の組成をAESにより分析した。微小液滴セルを用いて，3次元の構造体作製と貫通構造を有するポーラスアルミナを位置と面積を制御して形成することに成功した。その微細構造や組成を分析した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Xinxin LIU, Influence of Zn2+ on Corrosion Behavior of Ti in H2SO4 Solution with F−, Electrochemistry, 93, 037010-037010(2025).
DOI: 10.5796/electrochemistry.24-00121
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Xinxin Liu, Metal-Fluoride Complex Stability Constant in Acid Solution as an Indicator to Identify the Corrosion Behavior of Metal Cations on Titanium, Corrosion, 80, 1024-1032(2024).
DOI: 10.5006/4592
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 坂入正敏，Liu XinXin, 金属カチオンによる硫酸溶液中におけるTiの腐食におよぼすフッ化物イオンの影響の低減, 軽金属学会大146回春期講演大会, 2024年5月
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件