Evaluation on Influence Factors for Galvanic Corrosion Coupled between Carbon Fiber Cloth and Carbon Steel

• 資料種別: 記事
• タイトル: Evaluation on Influence Factors for Galvanic Corrosion Coupled between Carbon Fiber Cloth and Carbon Steel
• 著者・編者: Muye Yang; Shigenobu Kainuma; Wenxuan Niu; Jiajing Xie
• 著者標目: Muye Yang; Shigenobu Kainuma; Wenxuan Niu; Jiajing Xie
• タイトル（掲載誌）: 材料と環境 = Corrosion engineering
• 巻号年月日等（掲載誌）: 72(7)=817:2023.7
• 掲載巻: 72
• 掲載号: 7
• 掲載通号: 817
• 掲載ページ: 202-211
• 掲載年月日（W3CDTF）: 2023-07
• ISSN（掲載誌）: 0917-0480
• ISSN-L（掲載誌）: 0917-0480
• 出版事項（掲載誌）: 東京 : 腐食防食学会
• 出版地（国名コード）: JP
• 本文の言語コード: eng
• 件名標目: 普通鋼材; ガルバニック腐食; 炭素繊維; 環境温度; 電気化学試験
• NDLC: ZP41
• 対象利用者: 一般
• 所蔵機関: 国立国会図書館
• 請求記号: Z17-266
• 連携機関・データベース: 国立国会図書館 : 国立国会図書館雑誌記事索引; https://ndlsearch.ndl.go.jp
• 書誌ID（NDLBibID）: 032977157; http://id.ndl.go.jp/bib/032977157
• 整理区分コード: 632

• 要約等: <p>Carbon fiber-reinforced plastic （CFRP）-strengthened steel structures are susceptible to galvanic corrosion, especially in high-humidity and marine environments. This study evaluated the key factors influencing galvanic corrosion coupled between carbon fiber and common steel. These factors include the specific electrochemical properties of unidirectional carbon fiber （CF） materials, contact mode between dissimilar materials, and environmental temperature. The results reveal that the carbon filaments and tows were considered physically homogeneous resistors in the fiber direction. However, the surface resistance drops significantly when the CF cloth is in flat contact with a rough conductive metal surface because of the optimized conductive path and enhanced electric contact area. Moreover, based on the Arrhenius equation, this study has developed a simplified model to explain the acceleration effect of temperature on CF-steel galvanic corrosion. It was found that galvanic corrosion is more sensitive to temperature changes than the corrosion of common steel.</p>; <p>高湿度環境や海洋環境における炭素繊維補強された鋼構造物では，ガルバニック腐食が発生しやすくなる．本研究では，炭素繊維と普通鋼の接触によるガルバニック腐食に影響を及ぼす主要因である，一方向性炭素繊維（CF）の電気化学的特性，異種材料間の接触状態，および環境温度について検討した．その結果，炭素繊維と炭素繊維束は，繊維方向に対して均質な抵抗器と見なせることを明らかにした．ただし，炭素繊維が金属粗面に接触する場合には，異種材料間の導電経路が最適化され，接触面積が増大することで，表面抵抗が著しく低下する．また，アレニウス方程式に基づき，高温環境における腐食促進作用を説明するための簡略化モデルを構築し，温度変化がガルバニック腐食に及ぼす影響は，普通鋼の腐食に比して顕著であることを明らかにした．</p>
• DOI: 10.3323/jcorr.72.202
• オンライン閲覧公開範囲: インターネット公開
• 連携機関・データベース: 科学技術振興機構 : J-STAGE; http://www.jstage.jst.go.jp

• 要約等: <p>高湿度環境や海洋環境における炭素繊維補強された鋼構造物では，ガルバニック腐食が発生しやすくなる．本研究では，炭素繊維と普通鋼の接触によるガルバニック腐食に影響を及ぼす主要因である，一方向性炭素繊維（CF）の電気化学的特性，異種材料間の接触状態，および環境温度について検討した．その結果，炭素繊維と炭素繊維束は，繊維方向に対して均質な抵抗器と見なせることを明らかにした．ただし，炭素繊維が金属粗面に接触する場合には，異種材料間の導電経路が最適化され，接触面積が増大することで，表面抵抗が著しく低下する．また，アレニウス方程式に基づき，高温環境における腐食促進作用を説明するための簡略化モデルを構築し，温度変化がガルバニック腐食に及ぼす影響は，普通鋼の腐食に比して顕著であることを明らかにした．</p>
• DOI: 10.3323/jcorr.72.202; https://doi.org/10.3323/jcorr.72.202
• 関連情報（URI）: http://id.ndl.go.jp/bib/032977157; https://ndlsearch.ndl.go.jp/books/R000000004-I032977157; https://www.jstage.jst.go.jp/article/jcorr/72/7/72_202/_pdf
• 参照: Chloride-induced durability deterioration mechanism at interface between CFRP and pitting-corroded steel with optimized surface preparation; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360306904399568384; Effects of Solution Temperature on the Galvanic Corrosion Between Carbon Fiber and Carbon Steel SM490A; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360306905164961152
• 参照: Effect of moisture and temperature on the thermal and mechanical properties of a ductile epoxy adhesive for use in steel structures reinforced with CFRP; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360013172761980032; Galvanic corrosion behaviour of carbon fibre reinforced polymer/magnesium alloys coupling; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360016866056307584; Counting carbon fibres by electrical resistance measurement; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360016867570763264; Improvement in bond behavior and thermal properties of carbon fiber-reinforced polymer strengthened steel structures; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360294643756938752; Effect of glass fiber sheet in adhesive on the bond and galvanic corrosion behaviours of CFRP-Steel bonded system; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360294646816875776; Electrochemical reactions for steel beams strengthened with CFRP sheets; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360298343916670592; Marine atmospheric corrosion of Al-Mg joints by friction stir blind riveting; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360298344259636480; Performance and design of steel structures reinforced with FRP composites: A state-of-the-art review; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360298345008415232; Deterioration of the bond behavior between CFRP and corroded steel in wet-dry cycling environment; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360298345073804288; Surface Characteristics and Corrosion Behavior of Carbon Steel Treated by Abrasive Blasting; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360576118734651136; A review on steel/CFRP strengthening systems focusing environmental performance; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360576121251545344; Electrochemical characteristics of a carbon fibre composite and the associated galvanic effects with aluminium alloys; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360579818323789184; Bond behavior between CFRP and corroded steel plate associations with surface treatments; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360861291385610240; An experimental study on the internal corrosion of a subsea multiphase pipeline; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360861295132613120; Environmental durability of a CFRP system for strengthening steel structures; https://cir.nii.ac.jp/crid/1361137045409067008; Galvanic corrosion property of contacts between carbon fiber cloth materials and typical metal alloys in an aggressive environment; https://cir.nii.ac.jp/crid/1361981470961381888; Corrosion and Protection; https://cir.nii.ac.jp/crid/1362825894263277696; Corrosion behavior of friction stir blind riveted Al/CFRP and Mg/CFRP joints exposed to a marine environment; https://cir.nii.ac.jp/crid/1363107369105310336; Galvanic Corrosion of Carbon and Steel in Aggressive Environments; https://cir.nii.ac.jp/crid/1363670320495873024; 電着被膜を用いた防食工法の環境依存性について; https://cir.nii.ac.jp/crid/1390001206260067328
• 連携機関・データベース: 国立情報学研究所 : CiNii Research; https://cir.nii.ac.jp/
• 提供元機関・データベース: Japan Link Center; https://japanlinkcenter.org/top; 雑誌記事索引データベース; https://ndlsearch.ndl.go.jp; Crossref; https://www.crossref.org; 科学研究費助成事業データベース; https://kaken.nii.ac.jp/ja
• 書誌ID（NDLBibID）: 032977157; http://id.ndl.go.jp/bib/032977157