蛍光スペクトルを用いた遮熱コーティングの非接触・非破壊手法の開発

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18560094
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 福岡工業大学
• 研究代表者: 朱 世杰 福岡工業大学, 工学部, 教授 (60283032)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 材料評価 / 破壊 / 疲労 / 遮熱コーティング / 非破壊検査

研究概要

航空および発電用ガスタービン翼材の遮熱コーディングの熱暴露による劣化と繰り返し押し込み試験による界面損傷を調べ、界面剥離に対して熱生成酸化物(TGO)の役割がわかった。蛍光スペクトルの変化により、TGO中残留応力の分布と界面亀裂の関係を注目し、剥離した部分の高い残留応力ということがわかった。今後、継続研究により、損傷判定方法の普遍性や蛍光スペクトルの最小検出可能欠陥寸法や装置の汎用化などを調べたら、新しい非接触・非破壊評価手法の構築の可能性を提案した。

研究成果

• [雑誌論文] Oxidation behaviour of thermal barrier coatings with HVOF and detonation sprayed NiVrA1Y bond coatings (2008)
  • 著者名/発表者名: F.H. Yuan, Z.X. Chen, Z.W. Huang, Z.G. Wang, S.J. Zhu,
  • 雑誌名: Corrosion Science 50(6) ページ: 1608-1617
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interfacial fracture behavior of a thermal barrier coating system under four-point bend loading (2008)
  • 著者名/発表者名: Z.X. Chen, Z.G. Wang, F.H. Yuan and S.J. Zhu
  • 雑誌名: Materials Science and Enginnering A483-484 ページ: 629-632
  • 査読あり
• [雑誌論文] The oxide scale formation and evolution on detonation gun sprayed NiCrA1Y coatings during isothermal oxidation (2007)
  • 著者名/発表者名: Zhaoxiang Chen, Fuhe Yuan, Zhongguang Wang and Shijie Zhu
  • 雑誌名: Mater. Trans. 48(10) ページ: 2695-2702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oxidation behavior and residual stress in thermally grown oxides of detonation and high velocity oxygen fuel sprayed NiCrA1Y coationgs (2007)
  • 著者名/発表者名: Z.X. Chen, F.H. Yuan, S.J. Zhu and Z.G. Wang
  • 雑誌名: Mater. Sci. Forum 546-549 ページ: 1707-1712
  • 査読あり
• [学会発表] 蛍光分光法による遮熱コーティングのTGO層における残留応力の評価II (2008)
  • 著者名/発表者名: 福田晋久、朱世杰
  • 学会等名: 日本機械学会2008年度年次大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2008083-7
• [学会発表] Interfacial Damage Evaluation of Thermal barrier coatings (2008)
  • 著者名/発表者名: Shijie Zhu, Kunihisa Fukuda
  • 学会等名: The 6th International Forum on Advanced Material Science and Technology
  • 発表場所: The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong
  • 年月日: 20080612-14
• [学会発表] 蛍光分光法による遮熱コーティングのTGO層における残留応力の評価I (2008)
  • 著者名/発表者名: 福田晋久、朱世杰
  • 学会等名: 日本材料学会第57期学術講演会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 20080523-25
• [学会発表] 遮熱コーティングの界面損傷評価手法の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 福田晋久、朱世杰
  • 学会等名: 日本機械学会2007年度年次大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20070909-11