| Project/Area Number |
17K06944
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Aerospace engineering
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
Kobayashi Akira 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 客員研究員 (70110773)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安藤 康高 足利大学, 工学部, 教授 (60306107)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | プラズマ反応溶射 / ガストンネル型 / 小型化 / 低電力 / 複合機能 / Ti複合膜 / 航空宇宙用軽量部材 / プラスチックス / 複合機能材料 / 金属コーティング / プラズマ溶射 / 光触媒膜 / 小型低電力化 |
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| Outline of Final Research Achievements |
As aerospace parts, it is necessary to improve the surface functionality of lightweight materials, which is effective in improving the aerospace environment. In this research, the basic research on reducing the size and power of our proprietary gas tunnel type plasma reactive spraying device was conducted, and Ti composite coating was formed on the surface of light metals, plastics, etc.
When the inner diameter of the nozzle electrode of the gas tunnel type plasma reactive spraying device is 8 mm or less, an effective gas tunnel can be obtained with a smaller gas flow rate, and the stability of the plasma jet can be improved at a low power of 1 kW class. In addition, a Ti composite coating with a film thickness of 300 microns was prepared by spraying Ti powder for a short time of 10 seconds at a plasma input of 3 kW. In this case, the nitriding and oxidation of the Ti material can be controlled by controlling the atmospheric gas.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
プラスチック、軽金属など軽量材料の表面高機能化に対する入熱の制御の課題がガストンネル型プラズマ反応溶射の小型化、低パワー化、雰囲気制御など本研究成果により解決でき、今後の光触媒膜の開発研究においてすぐれた成果が期待できる。また、Ti複合膜の宇宙航空部品へのプラスチック、軽金属の利用が進むと、その軽量化が達成できるのみならず、宇宙航空機内の環境保全にも寄与する。さらに、新たな表面硬化技術による軽量材料の高機能化は、プラスチック、軽金属部品の需要を今後ますます高め、宇宙航空産業のみならず、自動車やエレクトロニクス等の先端科学技術分野への適用が拡大し、波及効果が大きい。
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