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第一原理分子動力学計算を用いた白金族希少元素フリー耐熱コーティングの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24710084
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 環境技術・環境材料
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

ウー ラダー  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 研究員 (90544560)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
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)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード元素戦略 / 第一原理分子動力学法 / 遮熱コーティング / 第一分子動力学法 / 国際情報交換 イギリス / 国際情報交換 イギリス / 国際情報交換 台湾 / 耐熱・遮熱コーティング
研究成果の概要

第一原理分子動力学法で化合物の添加による界面における誘起反応を評価し、白金の添加により界面の結晶構造が大きく変化することがわかった。特に結晶構造が添加元素の価電子濃度に大きく依存することを証明し、この研究成果はMaterials Research Innovations誌に掲載されることになった。さらに、火山灰と反応させる強い結合エネルギーを持つ酸化アルミニウム系化合物を用い, 遮熱コーティングの損傷機構を深く解明し, 今まで防止できなかった火山灰の高温融解による遮熱コーティング材への浸透を融点制御機構によって, 火山灰がエンジンの燃焼温度まで安定な固体として存在できることを証明した。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] The University of Manchester/University of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of platinum addition on oxidation behaviour of gamma/gamma prime nickel aluminide2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Chen, X. Zhao, M. Bai, A. Chandio, R. Wu, P. Xiao
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 86 ページ: 319-330

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2014.12.023

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of Pt on adherence of γ′-Ni3Al/Al2O3 interface of thermal barrier coatings investigated by first-principle molecular dynamics2014

    • 著者名/発表者名
      Y.M. Nie, R. Wu, R.C. Reed, Y.A. Chen, K.I. Lee
    • 雑誌名

      Mater. Res. Innov

      巻: 18 号: sup2 ページ: 1001-1007

    • DOI

      10.1179/1432891714z.000000000535

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microstructure parameters affecting interfacial adhesion of thermal barrier coatings by the EB-PVD method2014

    • 著者名/発表者名
      L.T. Wu, R.T. Wu, X. Zhao, P. Xiao
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: A

      巻: 594 ページ: 193-202

    • DOI

      10.1016/j.msea.2013.11.054

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Thermal Barrier Coatings2015

    • 著者名/発表者名
      Rudder WU
    • 学会等名
      UK-Japan Symposium on Materials Under Extreme Conditions
    • 発表場所
      University of Oxford, UK
    • 年月日
      2015-09-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of alumina nano oxide particles doped platinum functional coatings for the protection against high temperature oxidation2015

    • 著者名/発表者名
      Rudder WU
    • 学会等名
      42nd The International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2015-04-20 – 2015-04-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the Mechanisms and Mitigation of Volcanic Ash Attack on YSZ Thermal Barrier Coatings2015

    • 著者名/発表者名
      Rudder WU
    • 学会等名
      42nd International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films
    • 発表場所
      Town and Country Resort & Convention Center, San Diego, USA
    • 年月日
      2015-04-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On the Mechanisms and Mitigation of Volcanic Ash Attack on YSZ Thermal Barrier Coatings2014

    • 著者名/発表者名
      Rudder T Wu
    • 学会等名
      41st The International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Intrinsic factors controlling interfacial stability of thermal barrier coatings2013

    • 著者名/発表者名
      Rudder WU
    • 学会等名
      13th International Conference on Fracture
    • 発表場所
      Beijing China
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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