測定応力に基づく遮熱コーティングシステムでの剥離の定量評価と剥離抑制機構の付与

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23760662
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 長谷川 誠 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (50376513)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 界面強度 / ひずみエネルギー解放率 / 応力測定

研究概要

Ni基超合金にBC層(耐酸化性)とTC層(遮熱性)を施工して作製される遮熱コーティングシステム(TBCs)では、実使用環境下においてTC/BC界面にAl2O3(TGO)層が生成し、成長に伴う残留応力の増大によりTGO/BC界面に剥離が生じ、TC層が脱落するのが問題となっている。本研究ではTGO層中の局所的な残留応力成分を電子後方散乱法により取得できるEBSDパターンのゆがみから直接応力成分を決定するウィルキンソン法を用いて同定した。さらに、金属BC層の塑性変形により剥離進展時の界面剥離エネルギーを増大させて界面剥離を抑制する機構を付与した新規TBCsを開発した。