| 研究課題/領域番号 |
08555169
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
田村 英樹 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助教授 (30188437)
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| 研究分担者 |
明石 保 住友石炭鉱業(株), 北海道技術研究所, 主任技師(研究職)
石山 修 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教務職員
堀岡 一彦 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (10126328)
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| キーワード | 溶射 / 高融点セラミックス / 放電爆発 / 電熱爆発 / ジェット |
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| 研究概要 |
耐熱性の高融点炭化物、ホウ化物及び窒化物セラミックスを用いた耐高温環境溶射皮膜の探索研究に適した小型の電熱爆発溶射装置の設計と製作を行った。装置の主な特徴を以下に示す。
電熱爆発溶射法の原理は、絶縁管内に充填した導電性のセラミックスの粉体を高電圧で絶縁破壊し、大電流により短時間で加熱、溶融して爆発的に噴出、溶射するものである。粉体粒子の表面は酸化皮膜で被われており、かつ、点接触している。また、粒子間には中性の気体が満ちているため充填したままの粉体は高い絶縁性を有している。そのため本装置においては放電加熱に必要な印加電圧よりも高い電圧で粉体を予め絶縁破壊できるようにした。絶縁破壊印加電圧の最高値を40kVとした。また、印加部分の耐圧性には十分配慮し、40kVまでの耐圧がある。粉体への放電回路は二系統とした。一系統は加熱用のもので最大放電電流150kA、放電周波数は1kHz〜50kHzとした。また、他の一系統は電磁加速用とした。その最大放電電流は300kA、放電周波数は25kHz〜50kHzとした。この二系統の放電開始の時間間隔はマイクロ秒単位で任意に変えることができるようにした。
爆発・溶射状態を観測するために真空容器に三組(計6枚)の窓を取り付けた。一組はレーザーを光源とする光学観測用である。溶融した液滴は高速のガス流とともにジェットとして噴出するため、ジェット全体の形状と速度を計測するには光学観測が有効である。一方、ガスに取り囲まれた液滴群の様子を観測するためにはX線が有効である。既存の二基のフラッシュX線を使用するために残り二組の窓をこのX線用とした。任意の時間間隔で照射する二基のフラッシュX線を使用することにより液的群の形状、形状変化と速度を知ることができる。次年度は、この装置により観測を通して、溶射するセラミツクスに適した溶射条件を見いだすために研究を展開する。
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