R-6
2017

耐環境性保護膜の物質移動に及ぼす水蒸気の影響

高温酸素透過法による耐環境性保護膜（EBC）内の物質移動機構の解析を加湿環境下において実施

Yb₂Si₂O₇はSiC/SiC複合材用のEBCを構成する水蒸気遮蔽層として期待されているが、Yb₂Si₂O₇層内の物質移動に及ぼす水蒸気の影響は不明である

Yb₂Si₂O₇モデル層として焼結体から切り出したウェハを用いて、それを高温の酸素と水蒸気の濃度勾配下に曝し、曝露後の組織変化から、Yb₂Si₂O₇層内の物質移動に及ぼす水蒸気の影響を明らかにする

高温の急峻な酸素濃度勾配下（酸化物イオンとYbイオンが粒界を介して相互拡散する環境）においてP_O2(hi)側を加湿した場合、P_O2(hi)側表面での Yb(OH)₃の蒸発によってYbイオンのP_O2(hi)方向への拡散が促進

⇒ ウェハ両面の表面近傍において、Yb₂SiO₅の生成量が増大

酸素／水蒸気濃度勾配下（1400℃×10h）に曝されたYb₂Si₂O₇ウェハ表面近傍の断面組織

高温における環境遮蔽性と構造安定性に優れるEBCの設計

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