【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.03】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23KT0028
利用課題名 / Title
金属および炭素繊維強化プラスチックのめっき接合
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
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）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies
キーワード / Keywords
めっき/ Plating, アルミニウム基合金/ Aluminum-based alloys, 複合材料/ Compound materials,電子顕微鏡/ Electronic microscope,集束イオンビーム/ Focused ion beam,異種材料接着・接合技術/ Dissimilar material adhesion/bonding technology
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)
袴田 昌高
所属名 / Affiliation
京都大学大学院 エネルギー科学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
清村 勤,鈴木 博,根本 隆
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
KT-408：デュアルビーム走査電子顕微鏡
KT-403：モノクロメータ搭載低加速原子分解能分析電子顕微鏡
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
アルミニウム合金と炭素繊維強化プラスチック (CFRP) の異種接合技術として開発中の「めっき接合」において、Al合金の陽極酸化処理により接合強度が大幅に向上する。Al/Cu界面の微細組織が接合強度に大きく影響すると考えられるため、本リサーチインフラにおいて界面試料の作製および透過電子顕微鏡 (TEM) 観察を行った。
実験 / Experimental
A1050H24 Al合金板材の端部を開先加工したうえで陽極酸化処理を行い、次いで銅めっきによる接合を行った。接合試料の断面を調製し、そこからAlとCu界面を含むTEM薄片試料を集束イオンビーム装置 (FIB) により切り出した。比較のため、銅めっき前、陽極酸化処理済みのA1050H24表面からもTEM薄片試料をFIBにより切り出した。この場合は断面試料の調製は不要であった。本リサーチインフラの保有するTEMにより、両試料を観察・分析した。
結果と考察 / Results and Discussion
銅めっき層と基板Al層の界面に垂直なTEM薄片試料を、FIBにより切り出すことができた。TEM観察により、陽極酸化被膜内の多孔質構造に、界面に垂直に伸びる孔（垂直孔）が多く観察され、また、銅めっき接合後にそれらの孔を銅めっきが充てんしていることがわかった（図1）。このAl酸化物／銅めっき複合層は、接合強度の増加に影響していることが示唆される。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 A1050H24 Al合金陽極酸化被膜／銅めっき複合層のTEM像
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
謝辞：本研究の一部は、文部科学省「マテリアル先端リサーチインフラ」事業（課題ID：23KT0028）の支援を受けた。
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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Masataka Hakamada, Edge Joining of A6061 Aluminum Alloy Sheets by Electrodeposition of Copper, MATERIALS TRANSACTIONS, 64, 2328-2332(2023).
DOI: 10.2320/matertrans.MT-M2023034
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
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