R-9
2016

次世代航空機エンジン用耐環境性コーティングプロセスの開発

ダブル電子ビームPVD法により組成と組織を制御した複合酸化物コーティングを形成

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シリケート膜の組成・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シリケートに対して、2種類のターゲット（Yb₂O₃とSiO₂）を独立に溶融蒸発させること等により、Ybシリケート膜の組成制御（Yb₂Si₂O₇、Yb₂SiO₅）、組織制御（緻密質・多孔質）を可能にした

ダブル電子ビームPVD
成膜装置の模式図

Ybシリケート膜のSEM像

Yb-Si-O系の平衡蒸気圧の
温度依存性

Ybシリケート膜のX線回折図形

・	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
・	環境遮蔽性と耐熱衝撃性を併せ持つ多機能コーティング

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）によって実施した