| 研究課題/領域番号 |
09450263
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
材料加工・処理
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
黒川 一哉 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00161779)
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| 研究分担者 |
坂入 正敏 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50280847)
高橋 英明 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70002201)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
1998年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1997年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
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| キーワード | モリブデンダイシリサイド / 加速酸化現象 / 加速酸化の抑制 / 水蒸気 / 欠陥 / ペスト / 環境側因子 / 材料側因子 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、将来の超高温材料として期待されているモリブデンダイシリサイド(MoSi_2)の耐環境性における最大の弱点である加速酸化現象を解明するとともに、その有効な抑制法を明かにすることにある。加速酸化は環境側および材料側の種々の因子が相互に関与した複雑な現象であり、本研究では特に各因子の影響を明かにするための系統的な実験を行った。本研究で得られた主な結果は以下の通りである。
1. 酸化温度の影響:673K〜773Kの温度範囲でMoとSiの同時酸化に基づく激しい加速酸化を示す。しかし、1073K以上の温度では、Siの選択酸化によりSiO_2皮膜が形成され、極めて優れた耐酸化性を示す。
2. 雰囲気(水蒸気)の影響:空気中に水蒸気が含まれる場合には、低密度MoSi_2で加速酸化が激しく、水蒸気分圧が高いほど短い時間でペスト(材料の粉化)に至る。
3. MoSi_2組成の影響:Mo/Si濃度比の増加とともに耐酸化性が低下するが、その影響は小さい。
4. 密度の影響:MoSi_2の密度は加速酸化に特に大きな影響を及ぼし、95%以上の高緻密体にすることによって加速酸化を著しく抑制できる。
5. 同時酸化は、酸化初期にはMoSi_2の焼結時に形成されるSiO_2介在物など欠陥部で局部的に起り、次第に表面全体に拡がる。
MoSi_2の高緻密化と雰囲気からの水蒸気除去により加速酸化をほぼ完全に防止できることを明かにするとともに、その場合成法によるMoSi基材料の作製も加速酸化の抑制に有効であることを明かにした。
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