ZrO_2系熱遮蔽コーティングの界面力学特性の新しい測定方法の開発

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EB-PVD TBC材料の熱暴露試験を大気中1150℃で200時間まで行う。熱暴露による組織変化、酸化物層(TGO層)の成長挙動をSEM、光学顕微鏡で詳細に観察し、熱暴露条件と剥離生成の条件を明らかにすることを目的とした。EB-PVDにより作製したY_2O_3-ZrO_2コーティングの高温熱サイクル試験を行い、TGO層の化学組成をEPMA・EBSD・TEMを用いて調べた。また、Al_2O_3の構造をラマン分光を用いて調べた。この結果から、TGO層の組成と構造を明らかにした。TBC層の弾性率と熱膨張係数の熱暴露による変化を測定した。さらに、この際、弾性率の測定には超音波スペクトロスコピー、熱膨張係数の測定にはレーザー式を用いた。異なる熱暴露試験したコーティング材料を用いて界面剥離ひずみエネルギー開放率と熱暴露による組織変化との相関性を調べた。これにより、酸化により生成するTGO層の界面力学特性に与える影響を明らかにした。