| 研究課題/領域番号 |
22360354
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
小林 明 大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (70110773)
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| 研究分担者 |
脇 裕之 岩手大学, 工学部, 准教授 (30324825)
安藤 康高 足利工業大学, 工学部, 教授 (60306107)
小紫 公也 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (90242825)
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| 研究期間 (年度) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| キーワード | ガストンネル型プラズマ溶射 / ジルコニア複合膜 / TiN / 超耐熱材料 / 高温耐食性 |
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| 研究概要 |
本研究は、独自の超高温・高エネルギーのガストンネル型プラズマ溶射により、高機能・高密度TiN（窒化チタン）-セラミックス（ジルコニア、アルミナ）複合膜を作製し、2000K級の超耐熱材料として膜特性を評価することを目的としている。さらに、この高密度TiN複合膜の耐熱衝撃性、高温耐食性などの耐環境機能性を高め、宇宙・航空機部品への実用化を目指した開発研究を推進し、以下の成果を得た。
1.熱遮蔽TiN-セラミックス複合膜について超耐熱・高機能の特徴を持つ複合コーティングを高速作製により得た。具体的にはジルコニアに対してアルミナ以外にLa2O3、CeO2を加えて数分レベルの短時間で作製した200ミクロンの膜に対して耐熱衝撃性、機械的機能性の向上を果たした。
2.プラズマ入力、粉末供給速度、溶射粒子速度など溶射パラメータの計測により、プラズマ溶射、反応溶射におけるプロセス特性の最適化を行い、TiN-セラミックス複合膜の機能性向上を果たした。
3.得られたセラミックス複合膜の断面組織をSEMなどで観察し、気孔（欠陥）などを測定した。また、それらセラミックス複合膜の結晶構造についてはXRDにより明らかにした。皮膜の物理的性質についてはビッカース硬度を始めとする機械的機能性を明らかにした。
4.セラミックス複合膜の耐熱性、耐熱衝撃性の評価のため、電気炉による加熱処理（800度）を行なうとともに、高温耐食性、耐酸化性など化学的機能性について検討した。以上により、ガストンネル型プラズマ溶射得られた複合膜の宇宙・航空機部品、宇宙推進機などへの適用についての可能性を見出した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
理由
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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