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北海道科学大学 工学部 機械工学科
齋藤 繁 教授
トライアングル的観点からの新規コーティングシステムの創成
出展番号Z-01
Hokkaido University of Science Professor SAITO SHIGERU
Creation of New Coating System from a Triangle Perspective
持続可能な開発目標(SDGs)
レジリエントなインフラを整備し、包摂的で持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る
共同研究者
北海道科学大学 工学部機械工学科
堀内 寿晃 教授

展示概要

技術概要

  本研究室では、航空機用ジェットエンジンの使用環境を想定した基礎研究を実験室レベルで実現し、長寿命化と高信頼性の両立を目指したコーティングシステムの実用化に貢献することが目標です。特に、コーティングを施工した試験片の「耐酸化性の向上」、熱サイクル酸化(熱疲労)による「機械的強度の保持」、さらに基材/コーティング/酸化皮膜を1つのシステムと捉え、合金状態図(材料の地図)を活用した「材料科学的研究」から最適解を明らかにする、トライアングル的観点から新規コーティングシステムの創製を目指します。

想定される活用例

・航空機用ジェットエンジンや発電用ガスタービンのホットセクション部品への適用
・高温かつ大気中で長時間使用される金属部品への適用

 

展示のみどころ

  本展示では、コーティングを施工した試験片の熱サイクル酸化前後における表面および断面の組織・組成・構造の違い、さらに熱サイクル酸化前後でコーティングを施工した試験片の引張強度がどのように変化したかを比較検討した結果について解説する。また、「耐酸化性」、「機械的強度」、「材料科学的研究」という3つの分野を融合させた、本研究室独自のトライアングル的観点にそれぞれ対応するプロセスについても紹介する。

熱サイクル酸化試験 / Thermal cycle oxidation test

電気炉を左右に移動させ、加熱(1100℃で45分)と冷却(室温で15分)を1サイクルとして熱サイクルを繰り返します。

熱サイクル酸化後のコーティング試験片 / Coated specimens after thermal cycle oxidation

熱サイクル酸化試験は、酸化重量測定用と断面観察用に分けて行い、同一の試験片を用いて酸化量の変化を求めます。

1分間動画
トライアングル的観点から新規コーティングシステムの創成 / Creation of New Coating System from a Triangle Perspective

トライアングル的観点から新規コーティングシステムの創成 / Creation of New Coating System from a Triangle Perspective

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