R-4
2017

ダブル電子ビームPVD法による耐環境性保護膜（EBC）の形成

ダブル電子ビーム物理気相堆積（PVD）法により組成と組織を精密に制御した複合酸化物コーティングが可能

次世代航空機エンジン用SiC/SiC材料の耐久性向上に不可欠な保護膜の性能（環境遮蔽性、耐熱衝撃性）は、膜の組成・組織に強く依存するため、これらの因子を精密に制御可能なコーティング技術の開発が必要である

ダブル電子ビームPVD法を用いて、保護膜候補材のYbシリケートやAlシリケートの組成・組織の同時制御を可能にする

構成酸化物種の平衡蒸気圧が大きく異なるYbシリケートとAlシリケートに対して、その構成酸化物（Yb₂O₃、SiO₂、Al₂O₃）を独立に溶融蒸発させることにより、傾斜組成および組織制御（緻密質から柱状カラム構造）が可能

ダブル電子ビームPVD装置の模式図

Yb-Al-Si-O系の平衡蒸気圧の温度依存性

ダブル電子ビームPVDによるEBC構成層の形成

・燃焼温度の高温化と部材冷却ガス削減による航空機エンジン燃費とCO₂排出量の大幅削減

参考文献

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T. Yokoi et al., Mater. Lett., 193, 176-178 (2017).

謝辞

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本研究は総合科学技術・イノベーション会議のSIP（戦略的イノベーション創造プログラム）
「【革新的構造材料】」（管理法人：JST）の一環として実施したものである