2001 Fiscal Year Annual Research Report
シンクロトロン放射光による遮熱コーティング膜の残留応力分布解析と強度評価
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13650078
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
鈴木 賢治 新潟大学, 教育人間科学部, 助教授 (30154537)
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| Keywords | 遮熱コーティング / 残留応力 / プラズマ溶射 / X線応力測定 / シンクロトロン放射光 |
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| Research Abstract |
本研究の遂行を遂行するために大型放射光施設SPring-8の利用を申請した.その結果,「高エネルギーを利用した遮熱コティング(TBC)の内部応力評価」(2001B,実験責任者:鈴木賢治)および「遮熱コティング膜の酸化損傷の検出と残留応力測定」(2002A,実験責任者:鈴木賢治)が採択された.また,2001Bの課題は高輝度光科学研究センターのトライアルユースの指定を受け,試料の高温装置を放射光施設に設置して,本研究課題の実現に向けて実験を進めている.
これまでの研究から,高エネルギーX線(72keV)を利用することで厚さ0.2mmのトップコートを透過してボンドコート回折を測定でき,残留応力を十分に測定できることが実証され,本研究の目的の第一を達成できた.ボンドコートの組織観察と成分分析から,ボンドコートはCr相とNi_3Al相の2相になっていることがわかった.これらの実験結果を基にしたリートベルト解析は,72keVの回折結果とよく一致しており,ボンドコートの結晶の正確な同定ができた.ボンドコートおよびトップコートの干渉のないピーク条件は,72keVの波長レベルでは,ZrO_2 511+333およびNi_3Al311回折が残留応力測定に適していることも分かった.これらの結果と,ダイヤモンドスラリーを用いてバフ研磨しながら逐次X線応力測定して残留応力分布を解析した結果と比較を行った.
一方,熱サイクルを与えた試験片を準備しており,それらの実験結果の知見を得るための準備も進めている.これらの研究成果については,3月9日に開催される日本機械学会材料力学部門春のシンポジウムで報告した.
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[Publications] Kenji SUZUKI: "X-ray elastic constants of thermal barrier coatings for residual stress measuremets"Matrial Science Research International, STP. 1. 307-311 (2001)
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[Publications] 鈴木賢治: "熱遮へいコーティング膜の変形特性のX線的研究"日本機械学会論文集 A編. 67. 1325-1331 (2001)
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[Publications] 鈴木賢治: "熱遮へいコーティングの残留応力分布の放射光高エネルギーX線による測定"第37回X線材料強度に関する講演論文集. 78-83 (2001)
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[Publications] 田中啓介: "放射光高エネルギX線によるショットピーニング材の残留応力測定"第37回X線材料強度に関する講演論文集. 72-77 (2001)
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[Publications] 柳瀬悦也: "放射光高エネルギX線を用いたショットピーニング処理鉄鋼材料の残留応力測定"第37回X線材料強度に関する講演論文集. 155-159 (2001)
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[Publications] 鈴木賢治: "炭化ケイ素・窒化ケイ素複合セラミックスのX線相応力測定"第37回X線材料強度に関する講演論文集. 56-61 (2001)
