高温その場観察による耐熱金属材料の水蒸気酸化挙動に及ぼす水素の影響の明確化

• Project/Area Number: 23K04446
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26050:Material processing and microstructure control-related
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 上田 光敏 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (90376939)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 水蒸気酸化 / 耐熱金属材料 / 高温その場観察 / 水素の影響

Outline of Research at the Start

現在，カーボンニュートラルの実現を目指して，ガスタービンやボイラなどの高温エネルギー変換機器における脱炭素化が進められている．将来，燃料が従来の化石燃料からアンモニアや水素に置き換わることで，高温エネルギー変換機器の脱炭素化が実現する．その一方で，排ガスの主成分となる水蒸気によって，機器を構成する耐熱金属材料の高温水蒸気酸化が顕著になることが予想される．本研究では，酸化時に材料もしくは環境中に存在する水素に着目し，水素が透過する環境下における耐熱金属材料の酸化挙動を高温その場観察することで，酸化挙動に及ぼす水素の影響を実験的に明らかにするとともに，水蒸気酸化における劣化の支配因子を明確にする．