| 研究課題/領域番号 |
18K04735
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26030:複合材料および界面関連
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| 研究機関 | 東京工科大学 |
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研究代表者 |
香川 豊 東京工科大学, 片柳研究所, 教授 (50152591)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | 耐環境コーティング / EBCs / セラミックス複合材料 / CMCs / SiC/SiC / 界面力学 / 界面剥離抵抗 / 測定方法 / 界面剥離 / 剥離抵抗 / フェーズアングル / EBC / 応力分布 / CMC / ひずみエネルギー解放率 / 不均一分布 / 有限要素法解析 / 試験方法 |
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| 研究成果の概要 |
航空機ガスタービンエンジンに応用されるSiC繊維/SiCマトリックス複合材料（SiC/SiC）とそれに施す耐環境コーティング（EBC）を対象に、EBCのSiC/SiC基材からの剥離抵抗の定量的評価方法を提案したものである。実験的は手法を開発し、測定時の留意点を明らかにした。特に、SiC/SiCの不均一構造がEBCの剥離に及ぼす影響についてはモデル実験と有限要素法（FEM）を用いて詳細な考察を行った。EBCの三次元的な剥離挙動の影響を明らかにした。これらの結果は実際に使用される材料系であるSiC/SiC上に施行されたEBC材料系での剥離抵抗の評価に役立つものである。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
航空機ガスタービンエンジンの燃費向上のために、軽量で耐熱性を持つSiC繊維/SiCマトリックス複合材料（SiC/SiC）が用いられるようになった。SiC/SiCを用いた部品では、使用時にガスタービンエンジン内の高温燃焼環境におけるSiC/SiCの損傷を防ぐ目的で、表面に耐環境コーティング（EBC）の施工が必要である。使用時にEBCのSiC/SiCからの剥離が生じると、SiC/SiCの著しい劣化を加速するために剥離しにくい材料の選択と施工方法の確立は重要である。本研究の成果である剥離抵抗の定量的評価方法はEBCを施工するSiC/SiC材料やSiC/SiC部品の開発に役立つものである。
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