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Formation of highly oriented ceramics films by impact of ceramics powders and heating

Research Project

Project/Area Number 18H01745
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 26050:Material processing and microstructure control-related
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

Hasegawa Makoto  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (50376513)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小沼 誠司  地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 川崎技術支援部, グループリーダー (00580581)
高木 眞一  地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 機械・材料技術部, 部長 (60426369)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2018: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Keywords集合組織 / 結晶配向 / エアロゾルデポジション / 常温成膜 / 耐摩耗性 / 耐剥離性
Outline of Final Research Achievements

In the aerosol deposition (AD) method, which is a technique for producing a coating by colliding particles with a substrate at room temperature, it was tried to produce highly oriented ceramics coatings by the plastic deformation of the particles at collision. Although it depends on the type of powder, it was found that a highly oriented coating was formed by increasing the gas flow rate during coating formation and heat treatment after coating deposition. It was also clarified that a TiN coating produced by AD method shows similar mechanical characteristics than that of the TiN coating produced by the AIP method.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、高速変形での集合組織形成を理解し、金属での常温・高温での変形に伴う集合組織形成および熱処理による再結晶集合組織の形成の理解をセラミックスにまで拡張するものである。それゆえ、結晶配向に基づいたAD法の成膜原理の理解に繋がると考える。この配向制御法は低温成膜法の一つであるAD法に新たな用途展開の可能性を開くものであり、異方性を積極的に利用したい圧電素子や熱電変換素子など、様々な分野への応用が期待できる。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Formation mechanism of texture in α-alumina coatings produced by aerosol deposition2021

    • Author(s)
      M. Hasegawa, M. Komuro, K. Kimura, S. Hashimoto, M. Tanaka, S. Kitaoka, Y. Kagawa
    • Journal Title

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      Volume: 129 Issue: 1 Pages: 7-16

    • DOI

      10.2109/jcersj2.20135

    • NAID

      130007965513

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • Year and Date
      2021-01-01
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] エアロゾルデポジション法により作製したモデル環境バリアコーティングの大気熱曝露による組織変化2020

    • Author(s)
      長谷川 誠,渋屋 俊貴,井内 敦久,水野 泰輔
    • Journal Title

      溶射

      Volume: 57 Pages: 88-96

    • NAID

      130007871520

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] エアロゾルデポジション法により作製したモデル環境バリアコーティングの大気熱曝露による組織変化2020

    • Author(s)
      長谷川誠,渋屋俊貴,井内敦久,水野泰輔
    • Journal Title

      溶射技術

      Volume: 40 Pages: 58-67

    • NAID

      130007871520

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] エアロゾルデポジション法による環境遮蔽コーティングのための酸素遮蔽コーティング技術の開発2020

    • Author(s)
      長谷川誠
    • Journal Title

      セラミックス

      Volume: 55 Pages: 454-458

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] Texture Evolution of Nickel Coatings Fabricated by Aerosol Deposition2019

    • Author(s)
      Hasegawa Makoto、Kimura Kyonosuke、Aoki Koichiro、Komuro Masahiro
    • Journal Title

      MATERIALS TRANSACTIONS

      Volume: 60 Issue: 11 Pages: 2305-2310

    • DOI

      10.2320/matertrans.MT-M2019161

    • NAID

      130007733050

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • Year and Date
      2019-11-01
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 固相粒子衝突による高結晶配向性膜の形成技術2020

    • Author(s)
      長谷川誠
    • Organizer
      表面技術協会 第143回講演大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] エアロゾルデポジション法における新たな粒子衝突速度測定手法の提案2020

    • Author(s)
      古谷祐樹、長谷川誠、田中誠、北岡諭
    • Organizer
      日本セラミックス協会 2021年年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] エアロゾルデポジションによるセラミックス膜の環境遮蔽膜としての可能性2020

    • Author(s)
      長谷川誠
    • Organizer
      第5回 セラミックコーティング研究体 研究会 「高信頼性・高機能デバイスの実現に向けた先進コーティングの先端評価技術」
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Titanium Nitride Coating Produced by Aerosol Deposition Method for Die Repair2019

    • Author(s)
      Koichiro Aoki, Makoto Hasegawa, Shinichi Takagi
    • Organizer
      The 13th Pacific Rim Conference of Ceramic Societies (PACRIM13), October 27- November 1, 2019, ‘Okinawa Convention Center’ Okinawa, Japan
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of Difference in Alumina Particle Size on the Development of Microstructure and Texture of Dense Alumina Coating for Advanced EBCs2019

    • Author(s)
      Soma Hashimoto, Kyonosuke Kimura, Makoto Hasegawa, Makoto Tanaka, Satoshi Kitaoka, Yutaka Kagawa
    • Organizer
      The 13th Pacific Rim Conference of Ceramic Societies (PACRIM13), October 27- November 1, 2019, ‘Okinawa Convention Center’ Okinawa, Japan
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] エアロゾルデポジッション法により作製したセラミックスコーティングの組織と結晶配向性2019

    • Author(s)
      長谷川誠
    • Organizer
      セラミックコーティング研究体 研究会 「常温・低温プロセスを支える接合界面現象の解明に向けて」
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Texture on Alumina Coating Processed by Aerosol Deposition2018

    • Author(s)
      長谷川誠
    • Organizer
      International Symposium for Advanced Materials Research 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] エアロゾルデポジション法によるアルミナ膜の集合組織形成2018

    • Author(s)
      小室雅大、木村響之介、長谷川誠
    • Organizer
      第2回 金属・無機・有機材料の結晶方位解析と応用技術研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] エアロゾルデポジション法による成膜時の厚さおよび温度の違いがアルミナ膜の集合組織に与える影響2018

    • Author(s)
      長谷川誠、小室雅大、木村響之介、田中誠、北岡諭、香川豊
    • Organizer
      日本セラミックス協会 第31回秋季シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] エアロゾルデポジション法によるTiN膜の形成2018

    • Author(s)
      青木皓一郎、木村響之介、長谷川誠、高木眞一
    • Organizer
      日本セラミックス協会 第31回秋季シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Book] エレクトロニクス用セラミックスの応用、開発と評価手法、第7章 第4節 エアロゾルデポジション法により作製したセラミックスコーティングの組織と結晶配向性2020

    • Author(s)
      長谷川誠
    • Publisher
      (株)技術情報協会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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