時間パラメータを利用した高温での熱遮蔽コーティングの損傷検出

使用时间参数进行高温下热屏蔽涂层的损伤检测

基本信息

批准号：
03J10407
负责人：
松村功徳
金额：
$ 2.11万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

高温使用条件下における熱遮蔽コーティング(TBC)中の損傷発生のメカニズム、特に高温下での損傷発生やその累積の過程を明らかにすることを目的として、以下に述べる、1.TBCの高温損傷特性の解明、2.耐損傷性の向上のためのTBC作製の材料学的指針の検討、を行った。1.TBCの高温損傷特性の解明実使用条件下を想定して熱サイクル疲労試験(最高保持温度1150℃、保持時間1h、最高繰り返し回数250回)したTBC試験片を用いて、反射率の測定を行なった。TBC試験片のトップコート(TC)表面側から光を入射させ、TGO層と相互作用した光の二次元的マッピングをCCDカメラを用いて観察した。この際、測定する波長を変化させることにより、TGO近傍の応力状態を含めて評価することが出来た。その結果、TC層側から測定した結果とTBC試験片断面から直接TGO層を測定した結果が大きく異なることがわかり、TC層の不均一構造に起因したTC層中での光散乱の影響を考慮することが必要であることが明らかになった。TGO層との相互作用光の強度分布と、TBC試験片の断面のSEM像を比較することによって、TBCの高温損傷特性、特に、TGO層近傍における剥離挙動に関する知見を得た。2.耐損傷性の向上のためのTBCの材料学的指針の検討(1)で得られた結果を基に、TBCの材料学的指針の検討を行なった。また、本研究を通して開発した光を用いた評価手法が、TBCの評価に有効であるという結論を得ることができた。

为了阐明热障涂层（TBC）在高温使用条件下损伤发生的机理，特别是高温条件下损伤发生和积累的过程，我们将讨论以下内容： 1. 高- TBC 的温度损伤特性 2. 考虑制造 TBC 的材料指南以提高抗损伤能力。 1. TBC的高温损伤特性的阐明使用经过热循环疲劳试验（最高保持温度1150℃，保持时间1小时，最大重复次数250次）的TBC样品测量反射率，假设实际使用条件我进行了。光入射到 TBC 样品的面漆 (TC) 表面，并使用 CCD 相机观察与 TGO 层相互作用的光的二维映射。此时，通过改变测量波长，我们能够评估TGO附近的应力状态。结果发现，考虑到由于TC层中的光散射的影响，从TC层侧测量的结果和从TBC样品的横截面直接在TGO层上测量的结果存在显着差异。 TC 层的结构不均匀，很明显有必要这样做。通过比较与TGO层相互作用的光的强度分布和TBC试样横截面的SEM图像，我们获得了有关TBC高温损伤特征的知识，特别是TGO层附近的剥离行为。 2. 基于(1)中获得的结果，我们研究了TBC的材料指南，以提高抗损坏性。此外，我们得出结论，通过本研究开发的使用光的评估方法对于评估TBC是有效的。