アノード酸化

語釈1.

主にアルミニウム、ニオブ

アルミニウム(Al)をアノード酸化するアルマイト加工などは有名金属バット¹⁾。電解コンデンサの誘電体の生成にも使います²⁾。

アルミニウムをアノード酸化するときの電解液には、ホウ酸、リン酸(H₃PO₄(aq))、アジピン酸アンモニウム(NH₄OOC(CH₂)₄COONH₄)などの緩衝性のある水溶液を使うとバリアー型の酸化皮膜が生成します。このときのイオン電流は電場強度に対して指数的に増加するため高電場機構と呼ばれています。

2Al + 3H2O →　Al2O3 +　6H+ +6e-

アルミニウムは酸に溶解するので硫酸(H₂SO₄)やシュウ酸を使うとポーラス型の酸化皮膜となります。

Al2O3 +　6H+　→ 2Al3+ + 3H2O

皮膜中に取り込まれた電解質アニオンは、移動の方向がアニオンの種類によって異なります。

ホウ酸イオンは皮膜をほとんど移動しないが、リン酸イオンは皮膜内側に、クロム酸イオン、モリブデン酸イオン、タングステン酸イオンなどは、皮膜外側へ移動します。

アノード酸化可能な最大電圧をブレークダウン電圧 V_B 〔V〕といいます。

³⁾⁴⁾

【関連講義】

無機化学実験,工業化学への応用（電池，アノード酸化，エッチング，ディスプレイ）工業化学への応用（電池，アノード酸化，エッチング，ディスプレイ）（２００９）⁵⁾

【関連書籍】

⁶⁾

電解法による酸化皮膜（目次）⁷⁾

• (1) 泉　多恵子. 科学ゼミⅡ：金属バット. https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=2235.  (参照2008-06-25).
• (2) 馬場宣良. 電解法による酸化皮膜. 槇書店, 1996. .
• (3) 山下正通、小沢昭弥. 現代の電気化学. 丸善, 2012. p.143.
• (4) 表面技術協会. 表面処理工学　基礎と応用. 日刊工業新聞社, 2000. .
• (5) 仁科辰夫;水口;伊藤;立花;. 無機化学実験：工業化学への応用（電池，アノード酸化，エッチング，ディスプレイ）（２００９）. https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=2986.  (参照2009-11-05).
• (6) 日本化学会編. 分子レベルからみた界面の電気化学. 東京大学出版会, 197. .
• (7) 馬場宣良. 電解法による酸化皮膜. 槇書店, 1996. .