| 研究課題/領域番号 |
01850024
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
材料力学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
高橋 秀明 東北大学, 工学部, 教授 (10005267)
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| 研究分担者 |
山崎 仲道 高知大学, 理学部, 教授 (50036589)
玉川 欣治 東北大学, 工学部, 助手 (30005368)
橋田 俊之 東北大学, 工学部, 助教授 (40180814)
林 一夫 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (30111256)
庄子 哲雄 東北大学, 工学部, 教授 (80091700)
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| 研究期間 (年度) |
1989 – 1990
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| 研究課題ステータス |
完了 (1990年度)
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| 配分額 *注記 |
9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
1990年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1989年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
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| キーワード | 耐熱コ-ディング / 熱衝撃 / 熱応力緩和 / 非定常熱応力 / スモ-ルパンチ試験 / レ-ザ加熱試験 / プラズマア-ク加熱試験 / 耐熱コ-ティング / スモ-ル・パンチ試験 |
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| 研究概要 |
本研究は、熱応力緩和型耐熱コ-ティング設計のための非定常熱応力解析を基礎としたコ-ティング層の耐熱衝撃性能評価法を開発することを目的としたものである。所定の熱負荷条件のもと、各種の熱応力緩和組成を有する材料の評価手法の開発を行った。特に傾斜機能材料の開発に焦点をあてた検討を行った。このため、(1)コ-ティング構成要素材の機械的特性の評価、(2)熱応力緩和特性のコンピュ-タ解析、(3)レ-ザ-、プラズマア-ク加熱による耐熱衝撃性能評価法の開発を実施した。(1)については、セラミックス等の脆性材料に対して小型試験片(0.5mm板厚)を用いた評価を可能とするスモ-ルパンチ(SP)試験法を開発した。延性金属材料を対象としたSP試験法は既に開発済みであり、これより脆性、延性材料を統一的に評価し得る手法が整備されたことになる。ZrO_2/NiAl合金系、SiC/C系等の数段階に混合比を変化させた構成要素材を用いSP試験法により変形、破壊強度の1600℃までの温度依存性を測定した。また、上記材料の熱的特性値の評価結果を含めた特性値のデ-タベ-スを作成した。(2)では、有限要素法を用いて種々の傾斜組成に対して非定常熱応力解析を実施した。特に、(3)のレ-ザ-加熱熱衝撃試験を模擬し得る手法を開発し、これを基にZrO_2/NiAl合金系、SiC/C系を対象に、傾斜組成の熱応力緩和特性に及ぼす効果に関する検討を行った。(3)では、レ-ザ-加熱試験法を開発し、ZrO_2/NiAl合金系、SiC/C系の耐熱衝撃特性評価に関する検討を実施し、加えて高温酸化挙動についての基礎的知見を得た。また、LAS/ウラストナイト基低熱膨張セラミックスの試作を行い、LAS複合化により耐熱衝撃性能を増大させ得ることを実験結果により示し、熱膨張制御の傾斜化が可能であることを示した。
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