高エネルギープラズマプロセスによる高機能傾斜材料の創製に関する研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11694160
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 小林 明 大阪大学, 接合科学研究所, 助教授 (70110773)
• 研究分担者: 宮田 昇 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10026221) ; 黒田 敏雄 大阪大学, 接合科学研究所, 助教授 (00107096) ; 奈賀 正明 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (00005985)
• キーワード: 高エネルギープラズマプロセス / 高機能傾斜材料 / ガストンネル型プラズマ溶射 / ジルコニア複合皮膜 / 高硬度皮膜

研究概要

本年度は、傾斜機能を持つ熱遮蔽材料の開発の観点から、双方が並行してプラズマ溶射実験を行い、以下に示すような研究成果を得た。
1.日本側の研究代表者等が相手側を訪問し、高エネルギープラズマプロセスにる高機能傾斜材料の創製についての共同研究を円滑に遂行するため、3年間の全体計画を討議し、おたがいの分担を確認した。
2.相手側を訪問時にプラズマ溶射の実験研究に参加し、ジルコニア、アルミナの容射皮膜を作製し、ジルコニア系傾斜材料に関する共同研究を開始した。
3.日本側においても同様に、ガストンネル型プラズマ溶射により種々の実験条件下でジルコニア、アルミナ複合傾斜機能膜を作製し、高機能膜が得られる条件を調べた。また、ジルコニア複合皮膜における微構造をSEMなどにより観察するとともに、ジルコニア複合皮膜の高度特性を中心に機械的特性を明らかにした。
4.米国側では、ジルコニア熱遮蔽膜(TBC)、WC/Ni/Co混合皮膜等の作製実験に加え、傾斜機能材料の高機能化の観点からプラズマ溶射プロセス解明のための理論的研究を開始した。
5.1999年9月のプラズマ応用国際シンポジウム、2000年3月の研究講演会において以上の研究成果を発表するとともに、ジルコニア系傾斜材料の高機能化について討議した。

研究成果

• [文献書誌] 小林 明: "Thermal Influence on a High Hardness Zirconia Composite Coatings Prepared by Gas Tunnel Type Plasma Spraying"プラズマ応用科学 Journal of IAPS. Vo1.7. 11-17 (1999)
• [文献書誌] 奈賀 正明: "Formation and Physical Properties of Cr-Si Alloy Film by Sputtering"プラズマ応用科学 Journal of IAPS. Vo1.7. 38-44 (1999)
• [文献書誌] 黒田 敏雄: "Laser Welding of Helium Implanted Stainless Steal for Nuclear Power Plant"プラズマ応用科学 Journal of IAPS. Vo1.7. 52-59 (999)
• [文献書誌] Thomas Meek: "Active Electronic Devices Fabricated by the D.C. Plasma Arc Spray Process"ADVANCES IN APPLIED PLASMA SCIENCE. Vo1.2. 28-34 (1999)
• [文献書誌] Shahram Sharafat 小林 明: "Development of Composite TBC Coatings Exhibiting Anisotropic Microstructure"ADVANCES IN APPLIED PLASMA SCIENCE. Vo1.2. 33-40 (1999)
• [文献書誌] 小林 明: "Effect of Heat Treatment on High Hardness Zirconia Coatings Formed by Gas Tunnel Type Plasma Spraying"ADVANCES IN APPLIED PLASMA SCIENCE. Vo1.2. 41-47 (1999)
• [文献書誌] NASA Ghoniem 小林 明: "Micro-Composite Plasma Sprayed Coatings for High Functionally Graded Coatings"プラズマ応用と複合機能材料. Vo1.9. 3-10 (1999)
• [文献書誌] 小林 明: "Graded Functionality of High Hardness Zirconia Composite Coatings By Gas Tunnel Type Plasma Spraying"プラズマ応用と複合機能材料. Vo1.9. 53-56 (1999)
• [文献書誌] 黒田 敏雄: "Helium Bubble Formation in YAG Laser Weldment of Sputtering"ADVANCES IN APPLIED PLASMA SCIENCE. Vo1.2. 70-77 (1999)
• [文献書誌] 奈賀 正明: "Formation and Physical Properties of Al Base Alloys by Sputtering"ADVANCES IN APPLIED PLASMA SCIENCE. Vo1.2. 54-60 (1999)
• [文献書誌] 宮田 昇: "Evaluation of Fracture Resistance Curve Behavior of Ceramics"プラズマ応用と複合機能材料. Vo1.9. 77-80 (1999)
• [文献書誌] 小林 明: "Progress Report No.1"セイエイ印刷. 85 (1999)
• [文献書誌] 小林 明: "Progress Report No.2"セイエイ印刷. 120 (2000)