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防蝕技術資料

防蝕技術

防食技術

Zairyo-to-Kankyo Vol. 64(2015) No. 7

展望

解説特集

腐食研究のための表面分析技術の現在の状況を要約した．腐食反応で生成した腐食生成物の測定には，in-situ（その場）測定が望まれる．光，つまりガンマ線から赤外光まで電磁波を使う測定では，工夫が必要であるが，in-situ測定がなされてきている．電磁波の性質により，窓材の選択や窓材の試料表面との距離などの調整が必要である．X線光電子分光（XPS）やオージェ電子分光（AES）などの電子分光法では，in-situ測定はできないが，元素分析，元素の状態分析，微少部分析などの特徴があるので，有用である．将来的には，表面増強ラマン散乱（SERS）と走査型プローブ顕微鏡（SPM）を結び付けたチップ増強ラマン散乱（TERS）の使用が腐食反応のin-situ測定に利用できる可能性がある．

放射光および中性子線による金属腐食現象の研究

中山武典

公開日: 2016年01月22日

p.273-280

回折，X線微細吸収構造法，イメージング，光電子分光法などとして利用可能な放射光は，従来のX線機器に比べて，高輝度で指向性に優れるなどの特長がある．このため，鋼材の大気腐食や耐候性鋼さびの生成と構造に及ぼす合金元素の影響，ニッケル上のPbのアンダーポテンシャル析出現象，ステンレス鋼の不動態皮膜の非破壊解析など，様々な金属腐食現象研究に適用されている．一方，回折，小角散乱法，イメージングなどとして利用可能な中性子線は，透過力が強く，水や水素の検出能が高いなどのユニークな特性を有している．これより，耐候性鋼さびの乾湿繰り返しにともなうさび粒子サイズや体積率の評価や塗膜下腐食鋼材のふくれ内部での水の動きの直接観察などの金属腐食現象の研究に応用されている．

X線光電子分光分析やオージェ電子分光分析を用いるAl合金の表面分析

坂入正敏, 佐々木遼, 鈴木啓太

公開日: 2016年01月22日

p.281-284

本解説では，X線光電子分光分析（XPS）装置およびオージェ電子分光分析（AES）装置を各種金属カチオンが存在する0.5 kmol m^－3 H₃BO₃/0.05 kmol m^－3 Na₂B₄O₇でアルミニウム合金上に形成した不働態皮膜の構造解析への適用例を紹介した．硬い柔らかい酸・塩基（HSAB）理論より計算されるカチオンの硬さ，Xにより金属カチオンの影響を整理出来る．XPS測定よりXが4以上の金属カチオンは，不働態皮膜外層に存在していることが示された．AESにより微小領域を観察しながらの分析結果についても紹介した．

アルミニウム表面に関する分析技術の紹介

野瀬健二, 冨野麻衣

公開日: 2016年01月22日

p.285-288

高い展伸性を有するアルミニウム製品の研究開発においては表面分析の重要性が高い．本報告ではデータの統計処理，検量線作成，試料前処理が重要となる3つの分析事例を紹介する．まず，アルミ上の高硬度薄膜に関して，ナノインデンテーション法を用いた多数の押し込み試験による付着性の評価事例を示す．続いて，EPMAにより数mmの領域の酸化皮膜の分布を定量する手法を示す．最後にFT-IRおよびGD-OES法による水酸化膜，酸化膜の分析結果を示す．

簡単迅速　表面分析における新たなスクリーニング手法

林守伸, 三浦哲三郎, 藤本明良, 中田靖

公開日: 2016年01月22日

p.289-296

昨今，大気環境下にて非破壊で前処理なく高スループットな結果の提供が，効率及びコストパフォーマンス向上において必要視されている．当社において，これらの補助となる“スクリーニング分析”に適した装置と，最新の表面分析装置をその分析事例とともに紹介する．

論文－第61 回材料と環境討論会　速報論文特集－

水中で形成される銅の初期皮膜に及ぼすシリカおよび塩化物イオンの影響

境昌宏, 田中優樹

公開日: 2016年01月22日

p.302-306

銅を水中に浸漬すると浸漬初期に表面の一部が金属光沢から茶褐色に変色する．この浸漬初期に形成される皮膜を「初期皮膜」と呼び，この初期皮膜形成に及ぼす水中のシリカおよび塩化物イオンの影響を調べた．初期皮膜がその後の浸漬によってその面積を拡大するかは水質に依存する．水中の塩化物イオン濃度が高いと初期皮膜の面積は増大し，水中のシリカ濃度が高いと初期皮膜形成を抑制する．初期皮膜を有する銅管のカソード還元の結果，水中の塩化物イオンにより初期皮膜形成は促進されることが分かった．FT-IR分析により，シリカと塩化物イオンを含む溶液中に浸漬した銅上に形成される初期皮膜は亜酸化銅とシロキサン結合を有するケイ酸塩からなることが分かった．

塗装前の炭素鋼基材のさび性状と塗膜耐久性の関係に関する基礎検討

坂本達朗, 貝沼重信, 小林淳二

公開日: 2016年01月22日

p.307-310

塗替えを行った塗装鋼構造物において塗膜下腐食が生じる要因の一つに，鋼素地にさびが残存した状態で塗装を行うことが挙げられる．そこで，本論文では，塩水噴霧試験によって作製したさび鋼板のさび状態を調べるとともに，さびを残した状態で塗装した場合の塗膜耐久性について評価した．塩水噴霧後，素地調整を行った試験片の外観は，明るい色相のさびの領域，暗い色相のさびの領域，鋼素地が露出した領域に区分される．塗装後に行った腐食試験の結果，塗膜膨れは，暗い領域およびその近傍で生じることが分かった．

API-X65の水素侵入挙動に及ぼす電析Ca皮膜の影響

加藤弘剛, 一色一希, 酒井潤一

公開日: 2016年01月22日

p.311-314

本研究は，Ca（OH）₂，NaOH溶液中において，定電流カソード水素チャージ下で侵入水素量測定，電気化学的水素透過試験を実施することにより，API-X65の水素侵入挙動に及ぼす電析Ca皮膜の影響を明らかにすることを目的とした．その結果，電析皮膜を生成しないNaOH溶液中に比べ，電析Ca皮膜を生成するCa（OH）₂溶液中でカソード水素チャージを実施した場合の方が侵入水素量が多くなった．また，電気化学的水素透過法により，電析Ca皮膜が生成しない箇所（反応部）での水素侵入効率を測定した．電析Ca皮膜の被覆率が0～40％までは，反応部での水素侵入効率が上昇し，水素侵入を促進することを明らかにした．電析Ca皮膜の被覆率が40％以上になると，反応部での水素侵入効率が低下し，水素侵入を抑制することを明らかにした．

ワッペン式暴露試験による耐候性鋼橋梁桁内の腐食環境評価

大屋誠, 武邊勝道, 広瀬望, 古川正志, 大野滉貴, 長谷川弘興

公開日: 2016年01月22日

p.315-319

本研究では，橋梁建設前の約1年半の環境測定と近接する橋梁や建設予定地でワッペン式暴露試験片を用いた短期暴露試験結果から，鋼材選定と防錆処理の選定が行われた耐候性鋼橋梁を対象とする．橋梁架橋後の腐食環境を評価する目的でワッペン式暴露試験片を直接耐候性鋼板に貼り付け，1年，3年，5年間の暴露試験を実施した結果を報告する．実橋において，桁内のワッペン式短期暴露試験の結果より，建設前の環境測定や暴露試験より想定した対象橋梁桁内の腐食環境はある程度妥当な評価であったが，橋梁構造による影響や気象変動による腐食環境の変動が大きいことが分かった．

スーパー二相ステンレス鋼の孔食発生挙動に及ぼすTa添加の影響
－介在物改質による高耐食二相ステンレス鋼の開発（1）－

河盛誠, 衣笠潤一郎, 米永洋介, 福田祐子, 島本正樹, 杉村朋子, 佐藤俊樹, 西澤夏来, 長尾護

公開日: 2016年01月22日

p.320-323

耐孔食性に優れる二相ステンレス鋼の開発には，孔食の起点となる介在物の制御が重要である．本研究では，元素添加による介在物改質に着目し，代表的な孔食起点であるMnSを例に，耐孔食性向上技術の探索を行った．その結果，Taを添加した二相ステンレス鋼は優れた耐孔食性を示すことが見出された．Ta添加による耐孔食性向上メカニズムは，孔食起点となるMnSが電気化学的に安定なTa‐Mn‐S‐Oに改質されたことに起因すると推察された．

高耐食スタンダード二相ステンレス鋼の腐食挙動とTa添加量の検討
－介在物改質による高耐食二相ステンレス鋼の開発（2）－

西澤夏来, 長尾護, 河盛誠, 米永洋介, 衣笠潤一郎, 佐藤俊樹

公開日: 2016年01月22日

p.324-327

二相ステンレス鋼は高耐食性・高強度を有するが，塩化物イオン濃度の高い環境中では介在物（MnS）を起点として孔食が発生する．本報では実製品レベルのS量を有するスタンダード二相ステンレス鋼を用いて，Ta添加量が腐食挙動に及ぼす影響について検討した結果，0.06 mass％以上Taを添加すると耐孔食性が向上することを見出した．

論文

過酸化水素水溶液中のアルミニウム5254溶接部の腐食挙動に及ぼす酢酸の影響

世利修美

公開日: 2016年01月22日

p.328-335

アルミニウム合金溶接部の腐食に及ぼす過酸化水素溶液中の酢酸の影響を調べた．5654アルミニウム溶接線でMIG溶接された5254アルミニウム合金の電気化学挙動を，酢酸を含んだ過酸化水素溶液中で調べた．30％過酸化水素水へ100 ppmの酢酸を添加すると5624溶接部の腐食量を増大させることが分かった．以上のことが水素イオンの増加と分極抵抗の減少といった電気化学的観点から考察されている．

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スーパー二相ステンレス鋼の孔食発生挙動に及ぼすTa添加の影響
－介在物改質による高耐食二相ステンレス鋼の開発（1）－

高耐食スタンダード二相ステンレス鋼の腐食挙動とTa添加量の検討
－介在物改質による高耐食二相ステンレス鋼の開発（2）－

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