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2015年10月10日 震災から復旧 米沢高等工業学校本館
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【卒論】 ニオブアノード酸化皮膜の絶縁特性に及ぼす水分の影響
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ID⇒#207@卒論;
要約【卒論】四式は、2004年に、それまでの研究をニオブアノード酸化皮膜の絶縁特性に及ぼす水分の影響というテーマで卒業論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#207@卒論;。
書誌情報ニオブアノード酸化皮膜の絶縁特性に及ぼす水分の影響
田中 良樹, 山形大学  物質化学工学科, 卒業論文 (2004).
学籍番号・氏名00512074 田中 良樹
受理日2004/03/31
関連外部URLhttp://c1.yz.yam…
PDFhttps://spf.yz.y…
シラバス卒業研究(C1-尾形研究室2003)
講義ノート結果と考 > 卒業論文 > 卒業研究について
研究室仁科・立花研
指導教員C1:仁科辰夫・立花和宏
グループ尾形・仁科研究室(旧応用化学C1講座)
管理者立花 和宏
研究場所(未登録 > 米沢キャ > 9号館 > 9号館3 > 9号館: > 仁科研究室(南東側)たたみ部屋
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口頭発表
 
ニオブの組成
Taワイヤ組成
ニオブアノード酸化皮膜について
【論文執筆/よしき】固体電解コンデンサ用二オブア
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説明
2003年度平成15年度卒業研究1)
2003平成15年度ノート2)

緒言及び目的
現在小型大容量のコンデンサとしてタンタル固体電解コンデンサ実用化されているがタンタルの資源は希少であるため高価であり需要の大小により価格が変動し供給安定性が悪いそのため最近ではタンタルに変わる陽極材料としてアノード酸化皮膜の誘電率が40高く資源が豊富なニオブ注目が集まっている1?しかしニオブアノード酸化皮膜タンタルアノード酸化皮膜比べ熱による影響受けやすく容量バイアス依存し漏れ電流が多い等の欠点がある2?それらの諸問題解決すべくニオブ酸化皮膜研究されているが3?絶縁特性に関して酸化皮膜/電解液界面しか評価されてこなかったそこで本研究では実際の固体電解コンデンサ類似した酸化皮膜/固体電解質界面での絶縁性と水分の影響について明らかにすること目的した
実験方法
ニオブイヤφ0.3mm99.9ニラコ13cm切り取りそのうちの10cm渦巻状(約φ=7mm)にし電極作成したアルカリ脱脂0.1リン酸水溶液中において電流密度1mA/?で20VS Ag/AgClまでアノード酸化皮膜生成させさらに電位20Vに保ち20minエージングした酸化皮膜上に接触させる固体電解質として二酸化マンガン(IC-21)用いた二酸化マンガン50mg量り取りテフロン分散滴加え混練し電極1kgf/cm210s圧着したその後真空電気炉で1206時間乾燥させたもの試料極したその試料極クロノポテンショメトリー測定した電解液は水分添加し水分濃度変化させた1M LiBF?PC+DME5050用いた対極白金擬似電極は銀電極とした測定カールフィシャー水分測定装置水分2回測定した  
結果及び考察
水分濃度 絶縁破壊電位 VS Ag
60ppm 3.66V
1200ppm 4.23V
1600ppm 4.56V
Table 1電解液の水分濃度変化させたときにクロノポテンショグラムおいて絶縁破壊が起きた電位示す電解液の水分が多いほど絶縁破壊電位が高くなり二酸化マンガンが接触しているニオブアノード酸化皮膜の絶縁性が高くなる事が分かったこれは環境中の水分により漏れ電流の原因となっているニオブアノード酸化皮膜欠陥部修復していること示唆しているよって固体電解コンデンサ水分含ませることにより性能が向上する
考文献
1?小野幸子電気化学秋季大会講演要旨集p.245 (2003)
2?長原和宏坂入正敏高橋英明小田幸男ARS樽前コンファレンス予稿集p78 (2003)  3?大館広和阿相英孝小野幸子2002年電気化学秋季大会講演要旨集p.1602002


自然電位測定の方法
本実験の自然電位の測定方法示すニオブ渦巻状電極上に20Vvs Ag/AgClアノード酸化皮膜化成した後その表面上に酸化鉛もしくは二酸化マンガンテフロン分散液結着し圧着したその電極作用極とし参照極にAg/AgCl対極白金用い電解液20Wt%リン酸水溶液3)とした極式のセル組んだ次にポテンショスタットCOPER 9101E-METERモードにしておき作用極電解液に浸した時の電位自然電位として計測した

伊藤 卒業論文

よしきらの卒論継承してます4)5)6)
ニオブ7)


(1緒言(C > C1履歴 > 【2003年度(平成15)卒業研究】,C1履歴
仁科 辰夫,卒業研究(C1-電気化学, 講義ノート, (2003).
(2◆2003(平成15)年度ノート
立花 和宏, 研究ノート, (2007).
(3リン酸H3PO4(aq), = 97.99522 g/mol, (化学種).
(4ニオブアノード酸化皮膜の絶縁特性に及ぼす熱処理雰囲気の影響
伊藤 晋, 山形大学  物質化学工学科, 卒業論文 (2004).
(5ニオブアノード酸化皮膜の絶縁性及び固体電解質による皮膜修復性能の評価
岡田 和正, 山形大学  物質化学工学科, 卒業論文 (2003).
(6種々の電解条件下における非水溶液中のニオブのエッチング制御
武蔵 信之, 山形大学  物質化学工学科, 卒業論文 (2003).
(7実験方法 > 材料&試 > 金属材料 > バルブメ > ニオブとその化合物,バルブメタルのアノード酸化とエッチング
仁科 辰夫,卒業研究(C1-電気化学, 講義ノート, (2006).
文献
出版物…
試料
 

リン酸

 

PP(プロピルピリジニウム)-BF4

 

BMI-BF4 (イオン性液体)No.2

試料…
学会発表

ニオブ固体電解コンデンサのアノード酸化皮膜上へのカソード材形成過程の解析

ニオブ固体電解コンデンサのアノード酸化皮膜上へのカソード材形成過程の解析をしました。 緒言:ニオブ固体電解コンデンサはカソード材料形成方法として硝酸マンガンの熱分解反応を用いる。そこで熱分解反応によるカソード材料形成過程の観察を行った。 実験方法:試料にリン酸中で20Vまでアノード酸化したニオブを用いた。酸化皮膜上に濃度を変えた硝酸マンガンを付着させ顕微鏡加熱装置で観察しながら1℃/minで昇温した。140℃まで昇温後、自然冷却した。その後SEMでニオブ表面を観察しEDXでマンガン、酸素の有無を確認した。 結果:Table 1 にイオン交換水で濃度を変えた硝酸マンガンが熱分解反応し始めた温度を示す。硝酸マンガンの濃度を薄めると熱分解温度が下がり、さらにSEMでの観察の結果、濃度を薄めるごとに二酸化マンガンの層が薄くなった。また硝酸マンガン溶液の沸騰時の気泡の発生が、熱分解後の二酸化マンガンの形状に大きく関与していた。 1WT%、84℃ 100WT%、113℃ デジタルハイスコープ⇒#15@測定装置; ⇒#95@ノート;

田中 良樹立花 和宏遠藤 孝志仁科 辰夫尾形健明 ,化学系9学協会連合東北地方大会 ,p.184 (2003).

学会…