Extreme environment

~極限環境で使用する材料を創生する~

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熱可塑性樹脂含浸多孔質炭素アブレータの創生・評価

アブレータは人工衛星「はやぶさ」の帰還カプセルにも使われており、大気圏再突入する飛翔体を熱から防御します。三次元網目構造を有し、力学的特性に優れる多孔質材料に熱分解樹脂を含浸したアブレータを作製し、その損耗特性を大気圏再突入環境を再現したアーク風洞試験により評価しています。

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酸化物セラミックス複合材料の創生・評価

セラミックス複合材料は脆いセラミックスを繊維で強化することで、亀裂の進展が阻害されるので、セラミックスの耐熱性を生かしつつ、脆さを克服した次世代の材料です。特に、酸化物の繊維で酸化物を強化したセラミックス複合材料(Ox/Ox)は、酸化にも耐性を持つ材料ですが、理論的な強度の10~30%程度しか発現しないことが課題となっています。我々は繊維、マトリックス及びそれらの界面と強度の関係を評価することで、より高強度なOx/Oxの創生を目指しています。

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耐熱ハイエントロピー材料の創生・評価

5種類以上の元素を含有するハイエントロピー合金及びセラミックスは、化学反応のエネルギーを最小化することができるため、次世代の耐熱材料として期待されています。組成が複雑になるため一部情報科学を導入し、含有する元素の種類や濃度と結晶構造や力学、熱及び電気特性の関係を明らかにすることで、構造材料や機能性材料としての設計指針の提案を目指しています。

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航空機用ガスタービンエンジン部材の

          新規コーティングの創生・評価

航空機用ガスタービンエンジンの最も温度が高くなる部材には、セラミックス複合材料(SiC繊維強化SiC複合材料)の基材にYb系酸化物コーティングを施した材料が適用され始めています。基材とコーティングの密着性を上げる接着層としてYb-Gd-Si系合金の創生し、接着層として最適な組成の設計及び酸化挙動の解明を進めています。