複合ガス環境における先端材料の高温腐食に関する研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09044115
• Research Institution: GRADUATE SCHOOL OF ENGINEERING,HOKKAIDO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 成田 敏夫 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60001252)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): GREESON Bria アイオワ州立大学, 材料工学科, 助教授 ; YOUNG David ニューサウスウェルズ大学, 材料工学科, 教授 ; 佐藤 芳幸 秋田大学, 鉱山学部, 助教授 (90240671) ; 黒川 一哉 北海道大学, 工学研究科, 助教授 (00161779)
• Keywords: 高温腐食 / 複合ガス / 先端材料 / 金属間化合物 / 超合金 / 塩化腐食 / タービン / ボイラー

Research Abstract

ガスタービン、ボイラなどのエネルギ変換機器に使われている耐熱材料はエネルギの高効率化と環境問題に関連して、高温の苛酷な腐食環境に曝される傾向にある。本共同研究では、酸素、硫黄、塩素などの複合ガス環境における研究成果を持ち寄り、その機構の解明を行うため、第一回の会合は平成10年7月に札幌において開催した。会議では、先ず、前年度に課題として取り上げられた項目について、各人が資料を持ち寄り討議し、ついで、各研究室で新しく得られた最新の成果についてもセミナー型式で討論した。第二回はオーストラリア、シドニーにおいて平成11年1月に開催し、過去3回の会議を総括した後、本共同研究の成果と残された課題、さらに将来の発展性を中心にして、ゴミ焼却炉等に見られる複合ガス環境における先端材料、シリサイド、アルミナイド、特殊鋼などの高温腐食挙動に検討項目を絞り、セミナーおよび自由討論型式により検討した。その結果、酸素または硫黄などの単純な環境での腐食機構は比較的よく理解されているのに対して、複合ガス環境における腐食は、基礎および実用の両面から、多くの点で不明な点が残されていることを明らかにした。特に、現在、個別に進められている、熱力学と動力学を基礎とする研究手法ではなく、これらを複合したシステム化が必要であるとの意見の合意を見た。本共同研究を通じて、複合ガス環境における高温腐食研究の現状について体系的に整理できたことと今後の研究の方向性を理解することができたのは大きな収穫であった。一方、本研究成果はジェットエンジン、タービンなどの超合金の高温腐食挙動の解明にも寄与することが期待でき、特に、材料内部のいわゆる内部酸化(硫化、塩化を含む)現象の解明にも寄与できる。