酸化剤含有NaOH水溶液中でFeに形成させたFe3O4皮膜中へのD2Oの拡散浸透挙動

摘要

本研究では，試験溶液として採用した酸化剤含有沸騰45mass％NaOH水溶液（424K）中においてFeの浸漬試験を行い緻密な皮膜を形成させる浸漬時間の探索を行うこと，ならびに形成した皮膜に対する室温でのD20の浸透挙動を明らかにすることを目的とした．その結果，以下の知見が得られた·試験溶液中に0．4ks以上浸漬したFe表面にはFe304が検出され，21．6ksまでは浸漬時間の増加とともに皮膜厚さが放物線則に従って増加した．試験溶液中にFeを1．2ksもしくは3．6ks浸漬して形成したFe304皮膜にD20浸透試験を行った結果，いずれの皮膜に対しても，浸透時間が1000ksまでは，浸透時間の増加とともにD20浸透量が増加し，それ以上の浸透時間ではD20浸透量が定常億を示した．また3．6ks浸潰して形成した皮膜に沖する定常D20浸透量の方が大きい億を示した．D20の浸透時間と浸透量の関係をFickの拡散方程式に基づいて解析した結果，1．2ksおよび3．6ks浸漬して形成したFe304皮膜に対するD20の拡散係数がそれぞれ5．1×10-15cm2·S~(-1)1ぉよび9．9×10-15cm2·S-1と算出されたため，本Fe。04皮膜に対するD20の拡散係数は5．5.1×10-15～9．9×10-15cm2·S~(-1)の範囲に存在すると推定された?