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次世代高効率石炭火力発電の低炭素・長寿命を可能にする溶射材料および溶射技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26249098
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 複合材料・表界面工学
研究機関苫小牧工業高等専門学校

研究代表者

黒川 一哉  苫小牧工業高等専門学校, 未登録, 校長 (00161779)

研究分担者 浅見 廣樹  苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (00547961)
沖中 憲之  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (20250483)
高澤 幸治  苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (20331952)
松浦 清隆  北海道大学, 工学研究院, 特任教授 (60142692)
張 麗華  北海道大学, 工学研究院, 助教 (60719714)
坂口 紀史  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (70344489)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
33,280千円 (直接経費: 25,600千円、間接経費: 7,680千円)
2017年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2015年度: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
2014年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
キーワード高温腐食 / 石炭火力 / ボイラー材料 / コーティング / サイアロン / 接合性 / 燃焼合成 / 石炭火力発電 / 伝熱管 / 耐高温腐食性 / 機械的性質 / 材料加工・処理 / 複合材料・物性 / 表面・界面物性 / 耐摩耗性 / 溶射皮膜 / 基材との接合性 / ミクロ構造解析 / 石炭火力伝熱管 / 焼結 / 耐高温腐食 / 耐摩耗 / 溶射技術
研究成果の概要

次世代高効率石炭火力発電用ボイラ伝熱管に対応可能な耐摩耗性・耐高温腐食性・長寿命に優れたサイアロンコーティング技術の開発を目指して研究を行った。溶射に適する粉末の調製、サイアロンと耐熱合金の接合性の評価および改善法、サイアロン溶射膜の成膜過程、サイアロンの耐高温腐食性および基礎的研究としてサイアロンの物性改善のための不純物の空間分布評価法の確立に関して新しい知見を得た。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] High-temperature corrosion resistance of SiO2-forming materials2018

    • 著者名/発表者名
      K. Kurokawa, T. Sudiro, T. Sano, S. Kyo, O. Ishibashi, M. Nakamori
    • 雑誌名

      Corrosion Review

      巻: 36 号: 1 ページ: 65-74

    • DOI

      10.1515/corrrev-2017-0069

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Estimating the Spatial Distribution of Ca Dopants in α-SiAlON by Statistical Analysis of HAADF-STEM Image2017

    • 著者名/発表者名
      Norihito Sakaguchi, Fuuta Yamaki, Genki Saito, Yuji Kunisada
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 58 号: 10 ページ: 1341-1345

    • DOI

      10.2320/matertrans.MAW201705

    • NAID

      130006096691

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Three-dimensional analysis of Eu dopant atoms in Ca-α-SiAlON via through-focus HAADF-STEM imaging2017

    • 著者名/発表者名
      G. Saito, F. Yamaki, Y. Kunisada, N. Sakaguchi, T. Akiyama
    • 雑誌名

      Ultramicroscopy

      巻: 175 ページ: 97-104

    • DOI

      10.1016/j.ultramic.2017.01.014

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] SiAlONと耐熱合金のろう付け接合2017

    • 著者名/発表者名
      徳永透子, 越山将行, 黒川一哉, 大野宗一,松浦清隆
    • 雑誌名

      日本金属学会誌

      巻: 81 ページ: 143-149

    • NAID

      130005397045

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Estimating the dopant distribution in Ca-doped α-SiAlON: statistical HAADF-STEM analysis and large-scale atomic modeling2016

    • 著者名/発表者名
      N. Sakaguchi, F. Yamaki, G. Saito, Y. Kunisada
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 65 号: 5 ページ: 400-406

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfw020

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Relationship between the Spark Plasma Sintering Temperature and Mechanical Properties of Combustion-Synthesized α- and β-SiAlON2016

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Koshiyama, Hazuki Sako, Munekazu Ohno and Kiyotaka Matsuura
    • 雑誌名

      Mater. Trans.

      巻: 57 ページ: 1593-1596

    • NAID

      130005289916

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Estimating the dopant distribution in Ca-doped α-SiAlON: statistical HAADF-STEM analysis and large-scale atomic modeling2016

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi N., Yamaki F., Saito, G., Kunisada Y.,
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Salt-assisted combustion synthesis of Ca-α-SiAlON: Eu2+ phosphors2016

    • 著者名/発表者名
      G. Saito, J. Niu, X. Yi, Y. Kunisada, N. Sakaguchi, T. Akiyama
    • 雑誌名

      J. of Alloys and Compounds

      巻: 681 ページ: 22-27

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2016.04.211

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 燃焼合成された α- および β-SiAlON の SPS 焼結温度と機械的性質の関係2015

    • 著者名/発表者名
      越山将行, 酒向はづき, 大野宗一, 松浦清隆
    • 雑誌名

      日本金属学会誌

      巻: 79 号: 4 ページ: 191-194

    • DOI

      10.2320/jinstmet.J2014057

    • NAID

      130005061068

    • ISSN
      0021-4876, 1880-6880, 2433-7501
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Suppression of Formation of Harmful Products in High-Temperature Corrosion Atmospheres2018

    • 著者名/発表者名
      K. Kurokawa
    • 学会等名
      The 11th International Workshop on Plasma Application and Hybrid Functionally Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cr添加SiAlONと耐熱合金のろう付け接合2018

    • 著者名/発表者名
      徳永透子, 大野宗一, 松浦清隆
    • 学会等名
      平成29年度日本金属学会日本鉄鋼協会両支部合同冬季講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of bonding between Cr-alloyed SiAlON ceramic and heat-resistant alloys2018

    • 著者名/発表者名
      T. Tokunaga, K. Matsuura, M. Ohno
    • 学会等名
      2018 2nd International Conference on Advanced Technologies in Manufacturing and Materials Engineering (ATMME 2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] HAADF-STEM法によるドーパント分布解析における電子チャネリングの影響2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤元貴,國貞雄治,坂口紀史
    • 学会等名
      日本金属学会2018年春期講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] HAADF-STEM法によるα-SiAlON中Caドーパントの空間分布予測2017

    • 著者名/発表者名
      坂口紀史,八巻風太,齊藤元貴,國貞雄治
    • 学会等名
      日本金属学会2017年春期講演大会
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] High Temperature Corrosion of SiO2 Formers2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Kurokawa
    • 学会等名
      The 10th Inter’l Workshop on Plasma Application and Hybrid Functionally Materials
    • 発表場所
      Hanoi (Vietnam)
    • 年月日
      2017-03-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microstructure of SiAlON/Stainless Steel Interface2017

    • 著者名/発表者名
      K. Kurokawa, A. Kawanami, L. Zhang, N. Okinaka, K. Ohkubo, S. Watanabe
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Applied Plasma Science
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] HAADF-STEM 法によるドーパント分布解析におけるフォーカス依存性2017

    • 著者名/発表者名
      齊藤 元貴,國貞 雄治,坂口 紀史
    • 学会等名
      平成29年度日本顕微鏡学会 北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] スルーフォーカスHAADF-STEM法によるドーパント分布解析における収束角の影響2017

    • 著者名/発表者名
      齊藤 元貴,八巻 風太,國貞 雄治,坂口 紀史
    • 学会等名
      日本金属学会2017年秋期講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] HAADF-STEMによるα-SiAlON中のCa分布評価2017

    • 著者名/発表者名
      坂口紀史,八巻風太,齊藤元貴,國貞雄治
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第73回学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] スルーフォーカスHAADF-STEM法によるCa-α-SiAlON中Eu原子の3次元分布解析2017

    • 著者名/発表者名
      齊藤元貴,八巻風太,國貞雄治,坂口紀史
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第73回学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高速気流中衝撃法を用いたサイアロン粒子の表面改質とその粉末の焼結挙動2017

    • 著者名/発表者名
      渡邊和来, 高澤幸治,浅見廣樹,黒川一哉
    • 学会等名
      日本金属学会2017年秋期(第161回)講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] スルーフォーカスHAADF-STEM 法による蛍光体中ドーパントの3 次元分布評価2016

    • 著者名/発表者名
      齊藤元貴、八巻風太、國貞雄治、坂口紀史
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 北海道支部学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2016-12-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] HAADF-STEM 法によるα-SiAlON 中のドーパント分布解析2016

    • 著者名/発表者名
      八巻風太、齊藤元貴、國貞雄治、坂口紀史
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 北海道支部学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2016-12-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高速気流中衝撃法によるサイアロン核粒子へのニッケル微粒子の被覆とその粉末の放電プラズマ焼結2016

    • 著者名/発表者名
      高澤幸治, 渡邊和来, 浅見廣樹, 黒川一哉
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会 平成28年度秋季大会
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス
    • 年月日
      2016-11-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高速気流中衝撃法によるサイアロン核粒子へのニッケルおよび窒化アルミニウム微粒子の被覆2016

    • 著者名/発表者名
      渡邊和来, 高澤幸治, 浅見廣樹, 黒川一哉
    • 学会等名
      日本機械学会北海道支部 第54回講演会
    • 発表場所
      苫小牧工業高等専門学校
    • 年月日
      2016-10-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] HAADF-STEM法によるCa-α-SiAlONの原子構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      齊藤 元貴,八巻 風太,國貞 雄治, 坂口 紀史
    • 学会等名
      日本金属学会2016年秋期講演大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Brazing between SiAlON and Stainless steel2016

    • 著者名/発表者名
      Matsuura K., Koshiyama M., Tokunaga T., Ohn M.
    • 学会等名
      9th International Science & Technological Conference Polish Ceramics 2016
    • 発表場所
      Krakow (Poland)
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] スルーフォーカスHAADF-STEM法によるSiAlON中ドーパントの3次元分布解析2016

    • 著者名/発表者名
      齊藤 元貴,八巻 風太,國貞 雄治, 坂口 紀史
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会両支部合同サマーセッション
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2016-07-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] HAADF-STEMによるα-SiAlON中のドーパント分布解析2016

    • 著者名/発表者名
      坂口 紀史,八巻 風太,齊藤 元貴,國貞 雄治
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第72回学術講演会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2016-06-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ca-αSiAlON焼結体のHAADF-STEM観察2016

    • 著者名/発表者名
      坂口紀史、八巻風太、齋藤元貴
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会学術講演大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-05-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] High-Temperature Corrosion Resistance of SiAlON-Based Ceramics2016

    • 著者名/発表者名
      K. Kurokawa, A. Kawanami, Z. Lihua N. Okinaka, S. Watanabe
    • 学会等名
      The 9th International Workshop on Plasma Application and Hybrid Functionally Materials
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2016-03-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SiAlONと耐熱合金の接合に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      越山将行、徳永透子、大野宗一、松浦清隆
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会両北海道支部冬季講演大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 次世代石炭火力発電用ボイラ伝熱管に向けたSiAlON溶射ステンレス材の微細組織2015

    • 著者名/発表者名
      川浪明日翔、張麗華、沖中憲之、大久保賢二、渡辺精一、黒川一哉
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会両北海道支部冬季講演大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] HAADF-STEM像によるドーパント分布評価に向けた検討2015

    • 著者名/発表者名
      坂口紀史、八巻風太、齋藤元貴
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Spark Plasma Sintering of α- and β-SiAlON2015

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuura, T. Tokunaga
    • 学会等名
      6th International Conference on Mechanics and Materials in Design
    • 発表場所
      Ponta Delgada, Portugal
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] HAADF-STEM法によるCa-αSiAlONの定量的構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      八巻風太、齋藤元貴、國貞雄治、坂口紀史
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会両北海道支部サマーセッション
    • 発表場所
      室蘭
    • 年月日
      2015-07-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] SiAlONの硬さと破壊靱性に及ぼす組成と焼結温度の影響2015

    • 著者名/発表者名
      越山将行、酒向はづき、大野宗一、松浦清隆
    • 学会等名
      軽金属学会北海道支部講演大会
    • 発表場所
      千歳市
    • 年月日
      2015-04-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Ni添加SiAlONの物性および耐高温腐食性2015

    • 著者名/発表者名
      川浪明日翔,張麗華,衣雪梅,沖中憲之,秋山友宏,黒川一哉
    • 学会等名
      日本金属学会 第156回春季講演大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] HAADF-STEM法によるα-SiAlONの定量的構造解析に向けた検討2015

    • 著者名/発表者名
      坂口紀史、八巻風太、齊藤元貴
    • 学会等名
      本金属学会春期講演大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 燃焼合成Y-α-SiAlONとCa-β-SiAlONのSPS焼結および特性調査2014

    • 著者名/発表者名
      越山将行, 松浦清隆, 大野宗一
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会・日本金属学会・両支部合同サマーセッション
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-07-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 燃焼合成β-SiAlON粉末のSPS焼結および特性調査2014

    • 著者名/発表者名
      酒向はづき, 松浦清隆, 大野宗一
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会・日本金属学会・両支部合同サマーセッション
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-07-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] Nitride Ceramics2015

    • 著者名/発表者名
      X. Yi, T. Akiyama, K. Kurokawa
    • 総ページ数
      331
    • 出版者
      WILEY-VCH
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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