| Project/Area Number |
19H02450
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 26030:Composite materials and interfaces-related
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
KAKISAWA Hideki 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究拠点, グループリーダー (30354137)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 匡史 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 上級研究員 (30426506)
下田 一哉 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究拠点, 主任研究員 (40512033)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | 酸化物セラミックス基複合材料 / 過熱水蒸気処理 / ネック成長 / 高強度化 / 酸化物系セラミックス基複合材料 / 機械的性質 / クリープ / 水蒸気処理 |
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| Outline of Research at the Start |
安価でジェットエンジンの燃焼ガス雰囲気下の耐環境性に優れる酸化物系セラミックス基複合材料は民間用航空機エンジンへの適用が決定的となっている。しかし、マトリックスが多孔質で強度と高温クリープ特性が劣るため、使用部位は排気ノズル部に限定されている。本研究では、過熱水蒸気雰囲気を利用したマトリックスの揮発・再凝縮現象により多孔質マトリックスのネック部を強化し、機械的性質を改善する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Porous matrix of an oxide ceramic matrix composite was strengthened by sintering in superheated water vapor. A body of fine alumina particle which is the matrix material sintered in superheated water vapor showed higher strength than one sintered in air. It was attributed to the strong bonding between the particles by the enhanced neck growth in water vapor. Coating technique preventing the bonding of the matrix and reinforcing fiber was also developed. Using these techniques, Ox/Ox with high matrix strength was successfully fabricated.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
過熱水蒸気雰囲気で焼結を行いま高マトリックスのネック部のみを強化することで、マトリックスを緻密化せず（軽量なまま）に高強度化することに成功した。過熱水蒸気雰囲気下でのセラミックスの腐食現象を逆手にとって高強度化に利用し、その効果を実証した点に学術的な意義がある。Ox/Oxは航空機の燃費改善のため近年ジェットエンジンの排気部で実機適用が始まっている材料であり、今後も用途の拡大が期待されている。Ox/Oxの高強度化につながる本研究は低環境負荷を求める社会的要請にとっても大きな意義を持つ。
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