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自己治癒能力を有する長繊維強化セラミックス複合材料

シーズコード S130012502
掲載日 2013年6月11日
研究者
  • 中尾 航
  • 羽賀 雄一
技術名称 自己治癒能力を有する長繊維強化セラミックス複合材料
技術概要 このセラミックス複合材料は、セラミックス母材と、セラミックス母材中に含まれた繊維部材と、繊維部材表面を覆うように設けられた自己治癒性を有する界面層と、を備えている。セラミックス母材及び繊維部材がAlで形成されている事、界面層が、SiC、TiAl、又は、Nb-Al系合金である事、繊維部材の複合率が41~79%である事、が好ましい。この長繊維強化セラミックス複合材料は、界面層が治癒発現物質で構成されているため、偏向もしくは分枝したき裂面上で、治癒発現物質は外気と接触する。この長繊維強化セラミックス複合材料が高温酸化雰囲気で利用されているときは、治癒発現物質は分枝き裂の発生と同時に高温酸化を開始する。治癒発現物質の高温酸化の生成物と反応熱により、き裂は再結合される。自己治癒により強度の完全回復が達成され、治癒部の強度が未損傷部より優れれば、次に生じる異物衝突では、治癒部以外で損傷が生じ、再度自己治癒機能が働く。この様に、繰り返される異物衝突にも対応できるので、FOD問題を抜本的に解決したセラミックタービン部材を実現することができる。
画像

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研究分野
  • 無機工業薬品,無機材料
展開可能なシーズ 高効率かつ超小型マイクロガスタービンを実現するためにも、良好な耐熱性や機械的特性を有する新規なセラミックス材料の開発が望まれている。そこで、優れた機械特性と化学的安定性とを有するセラミックス複合材料を提供する。
この長繊維強化セラミックス複合材料は、治癒発現物質を母材/繊維界面に局在化することで、長繊維強化セラミックスの脆性緩和性と自己治癒機能の共生を可能とした第三世代の自己治癒セラミックスであると言える。これに加え、母材に酸化物系セラミックスを用いているため、高い耐酸化性と耐熱性も同時に得ることができる。このように、本発明の長繊維強化セラミックス複合材料は、セラミックスタービンの有用性向上において極めて重要な高耐熱性も有している。
用途利用分野 自己治癒能力を有する長繊維強化セラミックス複合材料、発電用水素燃焼タービン部材
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人横浜国立大学, . 中尾 航, 羽賀 雄一, . 自己治癒能力を有する長繊維強化セラミックス複合材料. 特開2012-148963. 2012-08-09
  • C04B  35/80     
  • C04B  35/10     

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