| 研究課題/領域番号 |
17H03485
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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 |
航空宇宙工学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
青木 卓哉 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主任研究開発員 (40358635)
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| 研究分担者 |
吉田 克己 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (20337710)
小笠原 俊夫 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20344244)
久保田 勇希 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 宇宙航空プロジェクト研究員 (30737044)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
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| キーワード | 長繊維強化セラミックス基複合材料 / シリサイド / 溶融含浸 / 構造・機能材料 |
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| 研究成果の概要 |
1400℃程度の温度域において優れた耐熱性・耐久性を有する実用的な耐熱材料として、SiC繊維並びに炭素繊維強化シリサイド基複合材料を溶融含浸法により試作するプロセスを開発し、試作複合材料の高温までの力学特性を評価した。SiC繊維/CoSi複合材料は1400℃の曲げ試験において、最大応力はやや低下するものの、室温の剛性を維持した。炭素繊維/ Si-V-Cr系シリサイド複合材料は1500℃においても室温以上の最大応力を示すこと、負荷初期の剛性低下も室温と比べて小さく、高温力学特性に優れた複合材料であることが明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
航空機ターボファンエンジンでは、タービン部に多数の翼部品とシュラウドが使用されているが、これらの高温部品を軽量化できれば、エンジンの飛躍的な重量減と燃料消費率の改善が実現できる。各国のエンジンメーカは、従来のニッケル合金（密度8 g/cm3）に代えて、軽量（密度2～3 g/cm3）で高耐熱なSiC繊維強化SiC基複合材料をエンジン高温部品に適用する研究開発に凌ぎを削っている。
本研究では、従来よりも高耐熱となるSiC繊維強化複合材料を低コストで製造する技術創出を目的として、シリサイドを繊維織物に溶融含浸する手法を開発し、試作複合材料が優れた高温力学特性を示すことを検証した。
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