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極過酷ヒートショック環境に耐えられるセラミックス厚膜の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26420697
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 複合材料・表界面工学
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

中村 淳  長岡技術科学大学, 工学部, 客員准教授 (90725649)

研究分担者 斉藤 秀俊  長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (80250984)
小松 啓志  長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (70721231)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2014年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード熱衝撃耐性 / イットリア膜 / エルビア膜 / アルミ二ウム合金 / キレート材料 / アルミニウム合金 / 熱衝撃 / 酸化イットリウム / 酸化エルビウム / 熱履歴 / 金属酸化物 / 亀裂
研究成果の概要

本研究では、30000℃/sの極過酷ヒートショック環境に耐えられるセラミックス厚膜の開発を目標に研究を実施した。当初の計画以上の成果を得ることができた。H26年度には専用回転機の導入により、極過酷ヒートショック金属酸化物のモデルとしてSUS基材上のY2O3膜の熱履歴および熱衝撃耐性を明らかにした。H27年度にはSUS基材上のEr2O3膜の熱衝撃耐性から普遍性の証左を得た。H28年度には低融点材料であるアルミニウム合金上にも極過酷ヒートショック環境に耐えられるセラミックス膜を得た。同時にH26-28年度を通じて次世代のTBCコーティング用の新規キレート材料の創製にも成功し、学会発表も行った。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Flame-Sprayed Y2O3 Films with Metal-EDTA Complex Using Various Cooling Agents2017

    • 著者名/発表者名
      Keiji Komatsu, Ayumu Toyama, Tetsuo Sekiya, Tomoyuki Shirai, Atsushi Nakamura, Ikumi Toda, Shigeo Ohshio, Hiroyuki Muramatsu, Hidetoshi Saitoh
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Spray Technology

      巻: 26 号: 1-2 ページ: 195-202

    • DOI

      10.1007/s11666-016-0483-8

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Heat-shock properties in yttrium-oxide films synthesized from metal-ethylenediamine tetraacetic acid complex through flame-spray apparatus2017

    • 著者名/発表者名
      D.Y.Xin,Keij Komatsu,Keita Abe,Takashi Costa,Yutaka Ikeda,Atsushi Nakamura,Shigeo Ohshio,Hidetoshi Saitoh
    • 雑誌名

      Applied Physics A

      巻: 123 号: 3

    • DOI

      10.1007/s00339-017-0839-z

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of Combustion Gas Species on Y2O3 Film Produced from Metal-EDTA Complex by Flame-Spraying Technique2016

    • 著者名/発表者名
      Keiji Komatsu, Tetsuo Sekiya, Hasebe Yasuhiro, Ayumu Toyama, Atsushi Nakamura, Masahiro Noguchi, Yu Li, Shigeo Ohshio, Hiroki Akasaka, Hidetoshi Saitoh
    • 雑誌名

      MRS Advances

      巻: 1 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis of (Y,Er)2O3 Films from Multiple-Nuclei EDTA・(Y,Er)・H Complexes by Flame Spray Method2015

    • 著者名/発表者名
      Keiji Komatsu, Tetsuo Sekiya, Ayumu Toyama, Tomoyuki Shirai, Atsushi Nakamura, Shigeo Ohshio, Ikumi Toda, Hiroyuki Muramatsu, Hidetoshi Saitoh
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 57 ページ: 1-4

    • NAID

      130005115846

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis of metal oxide particles using reaction route from rare-earth metal-EDTA complexes2014

    • 著者名/発表者名
      K. Komatsu,T. Tsuchiya, Y. Hasebe, T. Sekiya,A. Toyama,A. Nakamura, H. Akasaka, H. Saitoh
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Spray Technology

      巻: 23 号: 5 ページ: 885-889

    • DOI

      10.1007/s11666-014-0099-9

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deposition of thick metal oxide films from metal-EDTA complexes by flame spray technique.2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Komatsu, Tetsuo Sekiya, Ayumu Toyama, Yasuhiro Hasebe, Atsushi Nakamura, Masahiro Noguchi, Yu Li,Shigeo Ohshio, Hiroki Akasaka, Hiroyuki Muramatsu, and Hidetoshi Saitoh
    • 雑誌名

      journal of thermal spray Technology

      巻: accepted 号: 5 ページ: 833-838

    • DOI

      10.1007/s11666-014-0104-3

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis of Y2O3 films by spray coating with milled Y-EDTA complexes2014

    • 著者名/発表者名
      K. Komatsu,T. Sekiya, A. Toyama, A. Nakamura, I. Toda, S. Ohshio, H. Muramatsu, H. Saitoh
    • 雑誌名

      International Journal of Chemical, Nuclear, Metallurgical and Materials Engineering

      巻: 8 ページ: 1322-1326

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] キレートフレーム法による表面粗さを変えたアルミニウム合金上へのイットリア膜の合成2017

    • 著者名/発表者名
      小寿田 貴士、小松 啓志、齋藤 秀俊、中村 淳
    • 学会等名
      公益社団法人日本セラミックス協会 2017年年会
    • 発表場所
      千代田区(東京都)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] キレートフレーム法による石英ガラス上に合成したEr2O3膜の断面観察2017

    • 著者名/発表者名
      淡 エンキン、中村 淳、小松 啓志、齋藤 秀俊
    • 学会等名
      公益社団法人日本セラミックス協会 2017年年会
    • 発表場所
      千代田区(東京都)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] キレートフレーム法によるZr-EDTAを用いたZrO2膜の合成2017

    • 著者名/発表者名
      池田 裕、小松 啓志、齋藤 秀俊、中村 淳
    • 学会等名
      公益社団法人日本セラミックス協会 2017年年会
    • 発表場所
      千代田区(東京都)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] キレートフレーム法により合成したGd添加CeO2膜の封孔処理2017

    • 著者名/発表者名
      中村 祥太、中村 淳、小松 啓志、齋藤 秀俊
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      横浜市(神奈川県)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] キレート焼成法にキレートフレーム法を組み合わせたGd添加CeO2膜の合成2017

    • 著者名/発表者名
      中村 祥太、中村 淳、小松 啓志、齋藤 秀俊
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      横浜市(神奈川県)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] キレートフレーム法を用いたZrO2膜の緻密化2017

    • 著者名/発表者名
      池田 裕、中村 淳、小松 啓志、齋藤 秀俊
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      横浜市(神奈川県)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] アルミニウム合金の表面粗さがキレートフレーム法で合成されたイットリア膜へ及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      小寿田 貴士、中村 淳、小松 啓志、齋藤 秀俊
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      横浜市(神奈川県)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 大気アニールによるイットリア膜-アルミニウム合金の界面変化の調査2016

    • 著者名/発表者名
      小寿田貴士、中村淳、小松啓志、齋藤秀俊
    • 学会等名
      日本溶射学会 (2016年度秋季)全国講演大会
    • 発表場所
      北九州市戸畑区(福岡県)
    • 年月日
      2016-11-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] キレートフレーム法でSUS304とAl合金基板上に合成したEr2O3膜の断面観察2016

    • 著者名/発表者名
      淡 エンキン、中村 淳、小松 啓志、齋藤 秀俊
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      新潟市(新潟県)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] キレートフレーム法によるアルミニウム合金上のイットリア膜の合成2016

    • 著者名/発表者名
      小寿田 貴士、中村 淳、小松 啓志、齋藤 秀俊
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      新潟市(新潟県)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] キレートフレーム法によるGd添加CeO2粒子の合成と構造評価2016

    • 著者名/発表者名
      中村 祥太、中村 淳、小松 啓志、齋藤 秀俊
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      新潟市(新潟県)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Zr-EDTA錯体原料を用いたキレートフレーム法によるZrO2膜の作製2016

    • 著者名/発表者名
      池田 裕、中村 淳、小松 啓志、齋藤 秀俊
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      新潟市(新潟県)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Heat-shock properties on Y2O3 films synthesized with metal ethylenediamine tetraacetic acid complex2016

    • 著者名/発表者名
      K. Komatsu, D. Y. Xin, K. Abe, T. Kosuta, Y. Ikeda, A. Nakamura, S. Ohshio, H. Saitoh
    • 学会等名
      International Thermal Spray Conference & Exposition (ITSC) 2016
    • 発表場所
      上海(中華人民共和国)
    • 年月日
      2016-05-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] キレートフレーム法で合成したY2O3膜とEr2O3膜の断面観察2016

    • 著者名/発表者名
      淡 エンキン、中村 淳, 小松 啓志, 齋藤 秀俊
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京都、日本
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Flame-Sprayed Y2O3 Films with Metal-EDTA Complex Using Various Cooling Agents2016

    • 著者名/発表者名
      Keiji Komatsu, Ayumu Toyama, Tetsuo Sekiya, Tomoyuki Shirai, Atsushi Nakamura, Ikumi Toda, Shigeo Ohshio, Hiroyuki Muramatsu, Hidetoshi Saitoh
    • 学会等名
      International Thermal Spray Conference & Exposition (ITSC) 2016
    • 発表場所
      上海(中華人民共和国)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Combustion Gas Species on Y2O3 Film Produced from Metal-EDTA Complex by Flame-Spraying Technique2015

    • 著者名/発表者名
      Keiji Komatsu, Tetsuo Sekiya, Hasebe Yasuhiro, Ayumu Toyama, Atsushi Nakamura, Masahiro Noguchi, Yu Li, Shigeo Ohshio, Hiroki Akasaka, Hidetoshi Saitoh
    • 学会等名
      2015 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      Boston, Massachusetts,USA.
    • 年月日
      2015-11-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 金属-EDTA錯体由来のY2O3膜の熱衝撃耐性2015

    • 著者名/発表者名
      淡 エンキン, 中村 淳, 小松 啓志, 齋藤 秀俊
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋市、日本
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Microstructures on Metal Oxide Films with Diameter-Controlled Metal-EDTA Complexes2015

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Shirai, D.Y. Xin, Keiji Komatsu, Atsushi Nakamura, Shigeo Ohshio,  Hidetoshi Saitoh
    • 学会等名
      The 4th International GIGAKU Conference in Nagaoka (IGCN 2015)
    • 発表場所
      Nagaoka, JAPAN
    • 年月日
      2015-06-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 金属-EDTA 原料粒径を制御し合成した酸化物膜の微細構造2015

    • 著者名/発表者名
      白井友之、淡エンキン、小松啓志、中村淳、大塩茂夫、齋藤秀俊
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 2015年 年会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属-EDTAの原料粒径を制御して合成した酸化物2015

    • 著者名/発表者名
      白井友之、淡エンキン、小松啓志、中村淳、大塩茂夫、齋藤秀俊
    • 学会等名
      第62回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県)
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属-EDTA錯体由来の急速加熱冷却に耐えうるY2O3膜の合成2015

    • 著者名/発表者名
      外山歩、白井友之、佐藤彰紀、淡エンキン、小松啓志、中村淳、戸田育民、大塩茂夫、村松寛之、齋藤秀俊
    • 学会等名
      第62回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県)
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of Y2O3 Films By Spray Coating With Milled EDTA・Y・H Complexes2014

    • 著者名/発表者名
      K. Komatsu,T. Sekiya, A. Toyama, A. Nakamura, I. Toda, S. Ohshio, H. Muramatsu, H. Saitoh
    • 学会等名
      ICMSME 2014 : 16th International Conference on Materials Science and Mechanical Engineering
    • 発表場所
      タイ(バンコク)
    • 年月日
      2014-12-17 – 2014-12-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] フレームデポジション法により合成した酸化イットリウム膜の気孔率2014

    • 著者名/発表者名
      白井友之、中村淳、大塩茂夫、戸田育民、小松啓志、齋藤秀俊
    • 学会等名
      第75回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] フレームデポジション法により合成した酸化エルビウム膜の堆積速度と気孔率2014

    • 著者名/発表者名
      白井友之、中村淳、大塩茂夫、戸田育民、小松啓志、齋藤秀俊
    • 学会等名
      第75回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属-EDTA錯体由来の高い熱衝撃性を有するY2O3膜の合成2014

    • 著者名/発表者名
      外山歩、白井友之、伊関孝郎、小松啓志、中村淳、大塩茂夫、戸田育民、村松 寛之、齋藤 秀俊
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第27回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県)
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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