テラヘルツ波の利用による耐熱コーティング材の界面損傷評価技術の開発

利用太赫兹波开发耐热涂层材料界面损伤评价技术

基本信息

批准号：
20656121
负责人：
渡邊誠
金额：
$ 2.24万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

【目的】近年、実用化のめどがたってきたテラヘルツ帯の電磁波(0.1～10THz)には、繊維強化プラスチックス(FRP)やセラミックスといった非金属や無極性物質を透過するという特徴が有り、透過率や反射率の違いを利用することにより材料の非破壊検査手法としての利用が期待できる。本研究では、この最新のテラヘルツ技術を用いて、従来、非破壊評価法の決め手を欠くセラミックス耐熱コーティング材の界面はく離や、その物性変化検出の可能性を検討し、そのために必要な要素技術(学問的、工学的な課題)を明らかにすることを目的としている。【平成22年度の成果】今年度の研究では、昨年度までの基材表面に凹凸加工を施し人工欠陥を模擬したものとは異なり、実際に耐熱コーティング皮膜をはく離破壊させ、そのはく離の検出を試みた。さらに、NiCoCrAlYボンドコートをインコネル基材上に成膜したサンプルを準備し、1100度にて高温保持によりアルミナ酸化物をボンドコート表面に成長させた。このアルミナ酸化物は耐熱コーティング材のはく離発生を支配する大きな因子であることから、その検出をテラヘルツ波により試みた。実際に、セラミック耐熱コーティングと基材界面で生じたはく離を明瞭に検出することができ、画像解析により数100μm程度の大きさのはく離は検出可能であった。一方で、界面に成長したアルミナ酸化物の検出は容易ではなく、今後、検出感度や分解能のさらなる向上を図る必要があることが明らかとなった。

【目的】近年来已接近实用化的太赫兹波段电磁波（0.1～10THz）具有可透过纤维增强塑料（FRP）等非金属、非极性材料传输的特性）和陶瓷，并且具有高透过率，利用反射率和反射率的差异，有望用作材料的无损检测方法。在这项研究中，我们将利用这一最新的太赫兹技术来研究检测陶瓷耐热涂层材料界面剥离和物理性能变化的可能性，这是传统无损评估方法所缺乏的关键。和工程问题。 [2010年度的成果] 今年的研究与去年通过对基材表面进行凹凸加工来模拟人工缺陷不同，我们尝试实际引起耐热涂膜的剥离和破裂，并检测剥离情况。塔。此外，制备了样品，其中在因科镍合金基材上形成NiCoCrAlY结合涂层，并通过将其保持在1100度的高温而在结合涂层的表面上生长氧化铝氧化物。由于这种氧化铝是耐热涂层材料剥落发生的主要因素，因此我们尝试使用太赫兹波对其进行检测。事实上，我们能够清楚地检测到陶瓷耐热涂层和基材之间界面处发生的剥离，并且通过图像分析，可以检测到数百微米大小的剥离。然而，检测界面上生长的氧化铝并不容易，很明显，未来有必要进一步提高检测灵敏度和分辨率。