| 研究課題/領域番号 |
11694160
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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 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
小林 明 大阪大学, 接合科学研究所, 助教授 (70110773)
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| 研究分担者 |
宮田 昇 京都大学, 大学院・工学研究所, 助教授 (10026221)
黒田 敏男 (黒田 敏雄) 大阪大学, 接合科学研究所, 助教授 (00107096)
奈賀 正明 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (00005985)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
10,500千円 (直接経費: 10,500千円)
2001年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2000年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1999年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
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| キーワード | 高エネルギープラズマプロセス / 高機能傾斜材料 / ガストンネル型プラズマ溶射 / ジルコニア複合皮膜 / 高硬度皮膜 / TiN厚膜 / 傾斜機能強化 / 熱輸送モデル / 窒化チタン厚膜 |
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| 研究概要 |
本研究では、高エネルギープラズマプロセスによる高機能傾斜材料の創製に関する共同研究をこの3年間に推進し、以下に示す研究成果を得た。
1.ガストンネル型プラズマ溶射により、種々の実験条件下でジルコニア、アルミナ混合粉末を溶射して複合傾斜機能膜を作製し、高機能膜が得られる条件を調べた。また、ジルコニア複合皮膜における微構造をSEMなどにより観察するとともに、ジルコニア複合皮膜の硬度特性を中心に機械的特性を明らかにし、アルミナ混合の効果を調べた。
2.傾斜機能強化のためジルコニア、アルミナ複合皮膜を作製し、その硬度の傾斜機能性に対する溶射プロセスの影響を調べた。特に、溶射回数が増えるとジルコニア複合皮膜の傾斜機能性が向上するが、表面硬度の上昇の原因として膜の厚さの影響、熱的効果が非常に強いことがわかった。
3.新しい高エネルギープラズマプロセスであるガストンネル型プラズマ反応溶射による窒化チタン(TiN)厚膜を作製し、その膜の機能性を解明し、組織・構造についても気孔の分布などから検討した。
4.相手側を訪問し、プラズマ溶射によるアルミナ皮膜、ジルコニア熱遮蔽膜(TBC)、ジルコニア系傾斜材料及びWC/Ni/Co混合皮膜作製の実験研究に加わり、膜品質を向上させた。その結果と日本で得られたジルコニア複合皮膜と比較するとともに、高エネルギープラズマを用いた傾斜材料の高機能化について検討した。
5.傾斜機能材料の高機能化の観点からプラズマ溶射プロセス解明のための理論的研究を行い、プラズマ溶射プロセスによるジルコニア・アルミナ複合皮膜についてその熱伝導特性の非等方性を理論的に明らかにした。また、熱輸送モデリングによりジルコニア複合膜の熱特性の解析を行った。
6.以上の研究成果をプラズマ応用国際シンポジウム、ISAPS'99,'01,また3回の研究講演会(1999,2000,2001年)で発表し、本研究の内容について討議、取りまとめた。
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