热载荷条件对热障型功能梯度材料热损伤行为的影响-猫眼课题宝

热载荷条件对热障型功能梯度材料热损伤行为的影响

批准号：

08750805

负责人：

高橋智

金额：

$0.64万

依托单位：

Tokyo Metropolitan University

依托单位国家：

日本

项目类别：

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

财政年份：

1996

资助国家：

日本

项目状态：

已结题

起止时间：

1996 至 --

来源：

https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750805/

关键词：

傾斜機能材料遮熱溶射コーティング X線残留応力熱損傷

中文摘要

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英文摘要

新しい耐熱材料として遮熱型傾斜機能材料(Functionally Gradient Materials : FGM)の研究,開発が活発に行われている.FGMの信頼性の向上等のためには,FGMの熱損傷を解明する必要があるが,組成が複雑に変化しているため,詳細な損傷メカニズムの解明はなされていない.そこで本研究では,FGMの熱損傷メカニズムを解明するための第1ステップとして遮熱コーティング(Thermal barrier coatings : TBCs)の熱損傷を検討した.試験片としてNi基超合金上にNiCoCrAlY合金とZrO_2-8%Y_2O_3(YSZ)を大気圧プラズマ溶射した.試験片を赤外線加熱炉を用いて熱負荷を与えた.本研究では特に冷却条件を様々に変化させ,所定のサイクル数毎に表面の組織観察およびX線残留応力測定を行った.さらに皮膜単体の熱分析も行い,これらのデータをもとに有限要素法による非定常熱応力解析を行い,TBCの熱損傷を理論的にも検討し,以下の結果を得た.溶射された状態のTBC内には引張残留応力が発生しており,後熱処理や繰返し熱負荷を与えることにより残留応力は減少する.これは溶射過程で皮膜中に生じたネットワーク状の微視き裂が開口して縦割れが進行し,残留応力を解放するためである.ただし加熱後に皮膜側から急冷する熱サイクルを与えた場合,YSZ中に層間はく離が生じ,皮膜表面の残留応力は急激に増加する.この現象は応力解析の結果より,加熱時に皮膜に生じる非弾性ひずみが冷却過程で圧縮応力を引き起こし,皮膜中で座屈現象を生じ,層間はく離を引き起こしたためでる.これらの結果より,熱負荷条件によりTBCの損傷形態は大きく異なるが,X線的残留応力も変化し,損傷評価法の一つとしてX線回折法の適用可能性を示している.

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会议论文

高橋智: "繰返し熱負荷を受ける遮熱溶射皮膜の残留応力挙動" 日本材料学会第46期学術講演会講演論文集. (発売予定).

Satoshi Takahashi：“重复热载荷下热障喷涂涂层的残余应力行为”日本材料学会第46届学术会议论文集（待发布）。

DOI： --

发表时间：

期刊：

影响因子： --

作者：

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