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水蒸気腐食性を有効に防止できるハフニア共晶系耐環境皮膜の創製プロセス

研究課題

研究課題/領域番号 15K06442
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関日本大学

研究代表者

上野 俊吉  日本大学, 工学部, 准教授 (60339801)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード共晶 / 耐環境皮膜 / 集光加熱 / 凝固 / 酸化物共晶皮膜 / 耐水蒸気腐食 / 共晶皮膜 / Al2O3-HfO2共晶 / 一方向凝固 / 傾斜機能層
研究成果の概要

本研究では、エッジメンバーとしてハフニアを含む酸化物共晶系の耐環境皮膜をSiCセラミックス表面に成膜する手法を開発した。一例として、Al2O3-HfO2共晶に着目し、集光加熱法により共晶皮膜をSiC基材上へ成膜した。融液中のアルミナ成分はSiC基材上のCと反応して還元され、AlO種として融液から気相に除外され、融液中の組成はアルミナ不足の共晶となり、HfO2相が初晶としてSiC基材上に凝固して緻密な層を形成する。この相は基材に近いところがHfC-HfO2の傾斜機能層となる。Al2O3-HfO2共晶構造は、中間層である傾斜機能層のトップから直接成長する。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 6件、 招待講演 6件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Yb2Si2O7-Al6Si2O13共晶組成ガラスの結晶化と組織形成2017

    • 著者名/発表者名
      菅野直登,張炳國,上野俊吉
    • 雑誌名

      材料の科学と工学

      巻: 54 ページ: 22-25

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TiO2-SiO2融液の急冷固化により得られるTiO2ナノドット組織形成と熱安定性2017

    • 著者名/発表者名
      上野俊吉,山田将平,岩野寛,関野徹
    • 雑誌名

      材料の科学と工学

      巻: 54 ページ: 24-27

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Corrosion behavior of volcanic ash and calcium magnesium aluminosilicate on Yb2SiO5 environmental barrier coatings2017

    • 著者名/発表者名
      B.K. JANG, F.J. FENG, K. SUZUTA, H. TANAKA, Y. MATSUSHITA, K.S. LEE and S. UENO
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 125 ページ: 326-332

    • NAID

      130005530342

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 粒界ガラス相を含まない酸化物共晶系耐環境皮膜の創製プロセス2016

    • 著者名/発表者名
      上野俊吉,瀬谷恭佑,古川裕貴,西村聡之,張炳國
    • 雑誌名

      材料の科学と工学

      巻: 52 ページ: 30-33

    • NAID

      40020834096

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 溶融-凝固法によるZrO2系共晶皮膜の作製と超高温域におけるSiC基材とZrO2の反応性2016

    • 著者名/発表者名
      古川裕貴,箭内哲也,瀬谷恭佑,張炳國,上野俊吉
    • 雑誌名

      材料の科学と工学,

      巻: 53 ページ: 159-162

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Consideration of Formation Mechanism of Al2O3-HfO2 Eutectic Film on SiC Substrate2016

    • 著者名/発表者名
      K. Seya, S. Ueno, T. Nishimura and B-K Jang
    • 雑誌名

      Journal of the Korean Physical Society

      巻: 68 ページ: 73-76

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 集光加熱によるAl2O3-HfO2共晶組織を有する耐環境皮膜の作製2015

    • 著者名/発表者名
      瀬谷恭佑,張炳國,上野俊吉
    • 雑誌名

      材料の科学と工学

      巻: 51 ページ: 31-35

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Microstructure Formation of Al2O3-HfO2 Eutectic2015

    • 著者名/発表者名
      K. Seya, B-K Jang and S. Ueno
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 123 ページ: 433-436

    • NAID

      130005068648

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An Oxide Eutectic EBC for Silicon Carbide Ceramics2015

    • 著者名/発表者名
      K. Seya, S. Ueno and B-K Jang
    • 雑誌名

      Journal of Nanomaterials

      巻: 2015 ページ: 318278-318278

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 遊星型ボールミルで調製したY2Si2O7-mullite共晶組成ナノ粒子の結晶化過程2018

    • 著者名/発表者名
      蔦木新也,上野俊吉
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2018年年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Microstructure Formation of Oxide Composite by Crystallization, Phase Separation and Precipitation of Its Glass2017

    • 著者名/発表者名
      S. Ueno, N. Kanno, S. Yamada, H. Iwano, B.K. Jang, and T. Sekino
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Thermo-Chemical Properties of Y2SiO5 Environmental Barrier Coatings2017

    • 著者名/発表者名
      B.K. Jang, N. Nagashima, S. Ueno, K.S.Lee and H.T. Kim
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ln2Si2O7-mullite(Ln=Y, La, Yb, Lu)共晶組成を有するガラスの結晶化2017

    • 著者名/発表者名
      菅野直登,上野俊吉
    • 学会等名
      第60回日本大学工学部学術研究報告会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ゾル-ゲル法により調製したRE2Si2O7-Al6Si2O13(RE=Y,Yb)共晶組成アモルファスの結晶化2017

    • 著者名/発表者名
      大島卓巳,上野俊吉
    • 学会等名
      第60回日本大学工学部学術研究報告会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] CMAS融液の高温挙動およびムライト相の溶解性2017

    • 著者名/発表者名
      富田悠志,上野俊吉
    • 学会等名
      第60回日本大学工学部学術研究報告会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ゾル-ゲル法により調製したY2Si2O7-mullite共晶組成ガラスの結晶化と溶融挙動2017

    • 著者名/発表者名
      大島卓巳,菅野貴裕,上野俊吉
    • 学会等名
      平成29年度 日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 溶融-固化により調製したLn2Si2O7-mullite(Ln=希土類)共晶組成ガラスの組織形成と皮膜への応用2017

    • 著者名/発表者名
      菅野直登,會澤耕平,鈴木洋平,上野俊吉
    • 学会等名
      平成29年度 日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Yb2Si2O7-Al6Si2O13共晶組成ガラスの熱安定性2017

    • 著者名/発表者名
      菅野直登,上野俊吉
    • 学会等名
      2017年度 日本セラミックス協会東北北海道支部郡山地区セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Y2Si2O7-SiC複合材料の酸化挙動2017

    • 著者名/発表者名
      箭内哲也,上野俊吉
    • 学会等名
      2017年度 日本セラミックス協会東北北海道支部郡山地区セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ムライト相のCMAS腐食挙動2017

    • 著者名/発表者名
      富田悠志,大島卓己,魚住知加,佐藤和也,上野俊吉
    • 学会等名
      2017年度 日本セラミックス協会東北北海道支部郡山地区セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ゾル-ゲル法で調製したAl2O3-YAG組成アモルファスの結晶化挙動2017

    • 著者名/発表者名
      瀬藤兼太,大島卓巳,上野俊吉
    • 学会等名
      2017年度 日本セラミックス協会東北北海道支部郡山地区セミナー,
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 遊星ボールミルで調製したY2Si2O7-mullite共晶組成ナノ粒子の結晶化過程2017

    • 著者名/発表者名
      蔦木新也,上野俊吉
    • 学会等名
      2017年度 日本セラミックス協会東北北海道支部郡山地区セミナー,
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ゾル-ゲル法により調製したLn2Si2O7-Al6Si2O13共晶組成ガラスの結晶化2017

    • 著者名/発表者名
      大島卓巳,菅野貴裕,上野俊吉
    • 学会等名
      2017年度 日本セラミックス協会東北北海道支部郡山地区セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] La2Si2O7- Al6Si2O13共晶組成を有するガラスの結晶化2017

    • 著者名/発表者名
      菅野直登,會澤耕平,上野俊吉
    • 学会等名
      日本材料科学会第24回若手研究者討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ムライトセラミックスのCMAS腐食2017

    • 著者名/発表者名
      富田悠志,佐藤和也,上野俊吉,張炳國
    • 学会等名
      日本材料科学会第24回若手研究者討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Yb2Si2O7-Al6Si2O13共晶組成ガラスの結晶化と組織形成2017

    • 著者名/発表者名
      菅野直登,張炳國,上野俊吉
    • 学会等名
      日本材料科学会平成29年度学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ゾル-ゲル法により調製したY2Si2O7-Al6Si2O13共晶組成ガラスの結晶化2017

    • 著者名/発表者名
      大島卓巳,鈴木洋平,上野俊吉
    • 学会等名
      日本材料科学会平成29年度学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Ln2Si2O7(Ln=希土類)-mullite共晶組成を有するガラスの溶融凝固による共晶構造の形成2017

    • 著者名/発表者名
      菅野直登,鈴木洋平,居城菜々美,上野俊吉
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2017年年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ゾル‐ゲル法により調製したCaZrO3-ZrO2(CaO)共晶組成物の結晶化2017

    • 著者名/発表者名
      大島卓巳,仙波友貴,上野俊吉
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2017年年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Al2O3-ZrO2共晶皮膜の作製と問題点2016

    • 著者名/発表者名
      古川裕貴,箭内哲也,瀬谷恭佑,上野俊吉,張炳國
    • 学会等名
      日本材料科学会平成28年度学術講演会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所(東京)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of Oxide Eutectic EBC Layer without Boundary Glassy phase2015

    • 著者名/発表者名
      S. Ueno, K. Seya, N. Ishiro and B-K. Jang
    • 学会等名
      The 32nd International Japan-Korea Seminar on Ceramics
    • 発表場所
      Nagaoka, Japan
    • 年月日
      2015-11-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Al2O3‐HfO2共晶構造を有する耐環境皮膜の形成メカニズム2015

    • 著者名/発表者名
      瀬谷恭佑,張炳國,上野俊吉
    • 学会等名
      平成27年度日本セラミックス協会東北北海道支部発表研究会
    • 発表場所
      米沢市市民文化会館
    • 年月日
      2015-10-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高温における還元反応を利用した共晶系耐環境皮膜の作製2015

    • 著者名/発表者名
      古川裕貴, 瀬谷恭佑, 張炳國, 上野俊吉
    • 学会等名
      平成27年度日本セラミックス協会東北北海道支部郡山地区セミナー
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2015-10-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 集光加熱法による共晶系多層皮膜の作製2015

    • 著者名/発表者名
      瀬谷恭佑, 張炳國, 上野俊吉
    • 学会等名
      平成27年度日本セラミックス協会東北北海道支部郡山地区セミナー
    • 発表場所
      郡山
    • 年月日
      2015-10-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Formation of Multi-layered EBC with Oxides Eutectic Structure by Solidification Process at High Temperature2015

    • 著者名/発表者名
      S. Ueno, K. Seya, Y. Furukawa and B-K. Jang
    • 学会等名
      11th Pacific Rim Conference of Ceramics Societies
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of EBC with oxide Eutectic Structure Layer2015

    • 著者名/発表者名
      Shunkichi Ueno, Kyosuke Seya and Byung-Koog Jang
    • 学会等名
      Japan-Korea International Symposium on Materials Science and Technology 2015
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-08-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 皮膜組成物の高温反応を利用した耐環境皮膜の作製に関する問題点2015

    • 著者名/発表者名
      古川裕貴,瀬谷恭佑,上野俊吉,張炳國
    • 学会等名
      日本材料科学会第22回若手研究者討論会
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2015-08-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] A New EBC System for Silicon Carbide Ceramics with Al2O3/HfO2 Eutectic Structure Layer2015

    • 著者名/発表者名
      S. Ueno and K. Seya
    • 学会等名
      11th International Conference on Ceramic Materials and Components for Energy and Environmental Applications
    • 発表場所
      Vancouver, Canada.
    • 年月日
      2015-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Al2O3-HfO2共晶系耐環境皮膜の作製2015

    • 著者名/発表者名
      瀬谷恭佑,張炳國,上野俊吉
    • 学会等名
      日本材料科学会平成27年度学術講演会
    • 発表場所
      工学院大学
    • 年月日
      2015-06-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 耐熱耐食皮膜、耐熱耐食部材及び耐熱耐食皮膜の製造方法2017

    • 発明者名
      上野俊吉, 菅野直登, 中村康介
    • 権利者名
      上野俊吉, 菅野直登, 中村康介
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-143689
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 耐水蒸気腐食性多層皮膜、およびその製造方法2015

    • 発明者名
      上野俊吉, 瀬谷恭佑, 古川裕貴
    • 権利者名
      上野俊吉, 瀬谷恭佑, 古川裕貴
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-200781
    • 出願年月日
      2015-09-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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