3研究成果 ／ 脱炭素
R-14
2026
環境遮蔽コーティングの高温溶融物腐食における組織制御の重要性
アピールポイント
コーティングの微細組織由来の保護膜をその場形成
【技術シーズ：結晶配向YbAGドメインの創成】
背景・課題
・航空機エンジン用部材の環境遮蔽コーティング（EBC）には、火山灰や砂などに由来するCa-Mg-Fe-Al-Si-O系溶融物（CMAS）に対する耐食性が必要
・コーティングの組織制御により、過剰なCMASに対しても著しい耐食性を発現する手法を開発
解決手段
・Yb3Al5O12 (YbAG)-Garnetと(Yb,Hf)2O3-Bixbyiteからなる2相-EBCに対し、YbAG相を結晶配向の揃ったドメイン構造にすることで、保護膜をその場形成
成果・新規性
①結晶配向したYb3Al5O12（YbAG）ドメインを有するEBCは、ドメインが無い場合に比べて、CMASに対して著しく耐食性に優れる。
②YbAGドメインを有する場合は、CMASとの反応により最表面に保護膜効果を有する緻密なCMAS固溶Garnet層をその場形成する（EBC中のYbAGドメインが核生成サイトとして作用）。CMAS残渣によるさらなる腐食は、この層の粒界を介した固相拡散により進行するため、EBC中のYbAGドメインを大きくすることで、CMAS固溶Garnet層の結晶粒径が大きくなり耐食性がさらに向上。
期待される市場・応用
・耐熱部材、溶融物接触部材
発表文献
S. Kitaoka et al., Acta Materialia288(2025), 120843.
謝 辞：本研究の一部は、NEDO助成事業「次世代複合材創製・成形技術開発プロジェクト」（JPNP20010）、防衛装備庁安全保障技術研究推進制度JPJ004596「光学特性を制御した革新的遮熱・環境遮蔽システムの基盤構築」の支援を受けて実施したものである。
担当者：伊藤大志、田中誠、橋本壮真、川島直樹、横江大作、加藤丈晴、小川貴史、北岡諭
共同研究者：（（株）IHI）山崎直樹、土井康平、中村武志