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ガスタービン用永続的な自己き裂修復を有する耐環境積層体の創製の挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 18K14086
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分28030:ナノ材料科学関連
研究機関釧路工業高等専門学校

研究代表者

NGUYEN THANHSON  釧路工業高等専門学校, 創造工学科, 講師 (00797235)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード自己修復材料 / セラミックス工学 / ナノコンポジット / 機械的特性 / 耐環境積層体 / ガスタービン / 自己修復 / 耐環境材料 / ガスタービンエンジン / 炭化ケイ素 / 熱処理 / 永続 / 耐環境 / 積相対
研究成果の概要

本研究では、自己亀裂治癒能力を有するナノコンポジットを合成した。空気中で焼鈍することにより亀裂治癒プロセスを実行した後、複合材料を蒸気中で熱処理して、治癒剤を再取得した。 治癒剤は、水蒸気中での熱処理後に部分的にリサイクルされた。水蒸気処理後の複合材料の治癒能力の改善を調査するために、複数の亀裂治癒試験が実施された。処理なしの複合材料と比較して、蒸気で処理された複合材料の亀裂治癒能力が向上した。これらの結果は、水蒸気処理が治癒剤のリサイクルに役立つ可能性があり、従って、ガスタービンブレードなどの高温部品に適用される永続的な亀裂修復能力を備えた自己修復材料の開発にとって重要であることを示唆する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

再生可能な自己修復機能がナノコンポジットで得られたのはこれが初めてです。これらの楽観的な結果は、恒久的な自己修復特性を持つナノコンポジット材料の開発への道を開く可能性がある。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 9件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] 長岡技術科学大学(日本)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] The University of Danang/Duy Tan University(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Duy Tan University/The University of Danang(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 炭化珪素ナノフィラー強化されたセラミックス基複合材における自己治療能力の研究2022

    • 著者名/発表者名
      グエン タン ソン, 高橋 剛, 中山 忠親
    • 雑誌名

      釧路工業高等専門学校「紀要」

      巻: 55 ページ: 45-50

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improving self-healing ability and flexural strength of ytterbium silicate-based nanocomposites with silicon carbide nanoparticulates and whiskers2021

    • 著者名/発表者名
      NGUYEN Son Thanh、TAKAHASHI Tsuyoshi、OKAWA Ayahisa、SUEMATSU Hisayuki、NIIHARA Koichi、NAKAYAMA Tadachika
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 129 号: 4 ページ: 209-216

    • DOI

      10.2109/jcersj2.20179

    • NAID

      130008019548

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 年月日
      2021-04-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Titanium Nitride and Yttrium Titanate Nanocomposites, Endowed with Renewable Self‐Healing Ability2021

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Son Thanh、Okawa Ayahisa、Iwasawa Hirokazu、Nakayama Tadachika、Hashimoto Hideki、Sekino Tohru、Suematsu Hisayuki、Niihara Koichi
    • 雑誌名

      Advanced Materials Interfaces

      巻: 8 号: 22 ページ: 2100979-2100979

    • DOI

      10.1002/admi.202100979

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Evaluation of self-healing function in rare-earth oxide based-composites by analyzing the Weibull distribution of flexural strength2021

    • 著者名/発表者名
      Son Thanh NGUYEN, Tsuyoshi TAKAHASHI, Tadachika NAKAYAMA
    • 雑誌名

      釧路工業高等専門学校「紀要」

      巻: 54 ページ: 47-54

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of Yttrium Titanate/Nickel Nanocomposites with Self Crack-Healing Ability and Potential Application as Thermal Barrier Coating Material2020

    • 著者名/発表者名
      Son Thanh Nguyen, Tadachika Nakayama, Masatoshi Takeda, Nguyen Ngoc Hieu, Tsuyoshi Takahashi
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 61 号: 8 ページ: 1510-1516

    • DOI

      10.2320/matertrans.MT-MN2019006

    • NAID

      130007879889

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 年月日
      2020-07-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Recycling of a Healing Agent by a Water‐Vapor Treatment to Enhance the Self‐Repair Ability of Ytterbium Silicate‐Based Nanocomposite in Multiple Crack Healing Test2020

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Son Thanh、Nakayama Tadachika、Takahashi Tsuyoshi、Suematsu Hisayuki、Do Dung Thi Mai、Okawa Ayahisa、Niihara Koichi
    • 雑誌名

      Advanced Engineering Materials

      巻: - 号: 7 ページ: 2000157-2000157

    • DOI

      10.1002/adem.202000157

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Self-healing behavior and strength recovery of ytterbium disilicate ceramic reinforced with silicon carbide nanofillers2019

    • 著者名/発表者名
      Son Thanh Nguyen, Tadachika Nakayama, Hisayuki Suematsu, Hirokazu Iwasawa, Tsuneo Suzuki, Yuichi Otsuka, Lingfeng He, Tsuyoshi Takahashi, Koichi Niihara
    • 雑誌名

      Journal of the European Ceramic Society

      巻: 39(10) 号: 10 ページ: 3139-3152

    • DOI

      10.1016/j.jeurceramsoc.2019.03.040

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Two-Steps Process to Develop Y2Ti2O7-based Nanocomposites with Renewable Self-Crack Healing Ability2022

    • 著者名/発表者名
      S.T. Nguyen, A. Okawa, H. Iwasawa, T. Nakayama, H. Hashimoto, T. Sekino, H. Suematsu, K. Niihara
    • 学会等名
      The 46th International Conference and Exposition on Advanced Ceramics and Composites (ICACC2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Self-Crack-Healing Ceramics and Their Perspective Application in Aircraft Gas Turbine Engine2021

    • 著者名/発表者名
      Son Thanh Nguyen
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Hybrid Materials and Processing (HyMaP 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Enhancing the Multiple Self-Healing Performance of Ytterbium Silicate/Silicon Carbide Nanocomposites by Steam Treatment2021

    • 著者名/発表者名
      Son Thanh Nguyen, Ayahisa Okawa, Koto Arai, Dung Thi Mai Do, Hisayuki Suematsu, Tsuyoshi Takahashi, Koichi Niihara, Tadachika Nakayam
    • 学会等名
      The 45th International Conference and Exposition on Advanced Ceramics and Composites (ICACC2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhancing the Multiple Self-Healing Performance of Ytterbium Silicate/Silicon Carbide Nanocomposites by Steam Treatment2021

    • 著者名/発表者名
      Son Thanh Nguyen
    • 学会等名
      The 45th International Conference and Expo on Advanced Ceramics and Composites (ICACC 2021 Virtual)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In situ crack healing in self-repair ceramics by dual laser beams & digital image processing2020

    • 著者名/発表者名
      Son Thanh Nguyen
    • 学会等名
      VANJ 2020 Conference: Science and Technology in the New Normal
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimization of Self-Healing Ability in Ytterbium Silicate Ceramic by Combining Various Morphology of Nanofiller and Regenerating the Healing Agent2019

    • 著者名/発表者名
      Son Thanh Nguyen
    • 学会等名
      International Conference on Self Healing Materials
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Yttrium Titanate/Nickel Nanocomposites with Self Crack-Healing Ability and Potential Application as Thermal Barrier Coating Material2019

    • 著者名/発表者名
      Son Thanh Nguyen
    • 学会等名
      Joint 5th International Symposium on Frontiers in Materials Science & 3rd International Symposium on Nano-materials, Technology and Applications
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ガスエンジンに向けた自己亀裂治癒能力を有する耐熱・耐環境層の開発2019

    • 著者名/発表者名
      グエン タン ソン
    • 学会等名
      2019年度(第8回)道内4高専・道総研工業試験場・北海道科学大学との 研究交流会次第
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Recovering the crack-healing agents in the self-repairing nanocomposites and their high-temperature strength2019

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Thanh Son
    • 学会等名
      43rd International Conference and Exposition on Advanced Ceramics and Composites (ICACC2019)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] SiC ナノフィラー添加によるき裂自己修復機能を有するセラミックスの研究紹介2019

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Thanh Son
    • 学会等名
      第2回釧路工業高等専門学校・釧路工業技術センター研究交流会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SiC ナノフィラー添加による亀裂自己治療特性を有するセラミックスの研究開発2018

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Thanh Son
    • 学会等名
      第8回釧路高専若手理・工学セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 次世代航空機用耐環境コーティング複合材料における自己修復特性の評価2018

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Thanh Son
    • 学会等名
      平成30年度高専・長岡技科大(機械創造工学専攻)技学セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Crack-healing and strength recovery of ytteribum disilicate based composites2018

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Thanh Son
    • 学会等名
      12th International Conference on Ceramic Materials and Components for Energy and Environmental Applications (CMCEE2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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