HOME > Profile > KADOWAKI, Mariko
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- 305-0047 1-2-1 Sengen Tsukuba Ibaraki JAPAN [Access]
Research
PublicationsNIMS affiliated publications since 2004.
Research papers
- 門脇 万里子, 片山 英樹. 数値シミュレーションと実験を併用したアルミニウム合金/鉄鋼材料共存部の腐食挙動の解析. 金属. 93 [9] (2023) 779-787
- 門脇 万里子, 武藤 泉, 菅原 優, 原 信義. 炭素鋼のミクロ組織の局部電気化学特性と耐孔食性. 鉄と鋼. 107 [12] (2021) 1085-1094 10.2355/tetsutohagane.tetsu-2021-032 Open Access
- Chihiro Hayama, Mariko Kadowaki, Yoshiharu Murase, Hideki Katayama, Toru Hara, Yuka Hara, Hikari Watanabe, Isao Shitanda, Masayuki Itagaki. Effect of P Addition on the Corrosion Resistance of Steels before and after Rust Formation. ISIJ International. 64 [12] (2024) ISIJINT-2024-191 10.2355/isijinternational.isijint-2024-191 Open Access
Books
- 門脇 万里子, 片山 英樹. 数値シミュレーションによるマルチマテリアル材料のガルバニック腐食解析. AI、シミュレーションを用いた劣化・破壊評価と寿命予測. 技術情報協会, 2025, 11.
Presentations
- TSUTSUMI, Yusuke, KATO Hiroki, KADOWAKI, Mariko, HASHIMOTO, Tomoya, NODA Kazuhiko, KATAYAMA, Hideki. Investigation of corrosion resistance evaluation for bipolar plates and porous transport layers of PEM water electrolyzers. The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2025 (Pacifichem 2025) . 2025
- KADOWAKI, Mariko. Corrosion analysis of metallic materials integrating experimental and computational methods. The 10th NIMS-Rennes Univ-SG-CNRS Workshop. 2025
- 橋本 倫也, 門脇 万里子, 片山 英樹, 高鍋 和広, 堤 祐介. 塩化物含有環境における水電解装置用ステンレス鋼のリン酸イオンによる防食効果の検証. 第72回材料と環境討論会. 2025
Society memberships
日本金属学会, 腐食防食学会, 日本鉄鋼協会, Electrochemical Society
Research Center for Structural Materials
実験と計算を併用したマルチマテリアル部材の腐食挙動解析
鉄鋼材料,軽金属,腐食,電気化学計測,有限要素法
Overview
近年、自動車の燃費向上に向けた車体の軽量化が重要視されており、鉄鋼材料の一部を軽量なアルミニウム合金などに置き換える「マルチマテリアル化」が進められている。しかし、そのような異種材料の共存部での耐食性の低さが問題となっている。腐食挙動を解析するため、従来は実験による手法が主に用いられてきたが、時間・コストがかかる点や詳細な現象解析が困難な点が課題とされてきた。ここでは、実験による手法と計算科学の手法を併用することで、効率的かつ包括的にマルチマテリアル部材の腐食機構を理解し、高耐食化の指針を得ることを目的としている。
Novelty and originality
● 有限要素法などの数値シミュレーションを活用した腐食挙動の解析
● 腐食試験にかかる費用・時間の低減、高効率化
● 正確かつ定量的な腐食量の予測
Details
腐食は電子を放出するアノード反応と、電子を消費するカソード反応による複合電極反応である。鉄鋼材料とアルミニウム合金の共存部では、アルミニウム合金上でのアノード反応と鉄鋼材料上でのカソード反応により進行する「ガルバニック腐食(異種金属接触腐食)」と、アノード反応とカソード反応の両方が鉄鋼材料上で進行する「鉄鋼材料の自己腐食」が同時に進行する。しかし、実験ではこれら二つの現象を同時に解析できないため、正確な腐食量の把握は困難とされてきた。そのような点を解決するため、本研究では実験による解析に加えて、有限要素法に基づく数値シミュレーションの活用に取り組んでいる。数値シミュレーションでは腐食に関わる物理化学現象を連立方程式として表し、それを近似的に解くことで系全体の腐食挙動を推定することができる。腐食反応により生じた電流値・電位・化学種の空間的分布などに関するデータが得られるため、それを基にするとマルチマテリアル部材の定量的な腐食量(「ガルバニック腐食」と「自己腐食」それぞれの定量的な腐食速度)を算出することができる。また、計算条件を変化させることで、様々な実用環境での腐食挙動をシミュレーション上で再現することも可能であり、今後はマルチマテリアル部材に限らず多種多様な材料の腐食現象解析に適用できると期待される。
Summary
マルチマテリアル部材の腐食挙動解析に際して、有限要素法に基づく数値シミュレーションの活用が有効である。今後はマルチマテリアル部材に限らず、多種多様な材料の腐食挙動解析について、数値シミュレーションを活用した研究を展開したい。


