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提案書



(1)大学・学部学科・研究室名・氏名
東北大学大学院・工学研究科・附属エネルギー安全科学国際研究センター・小川和洋

(2)研究テーマ名(NEDO助成技術H18(2))
高温高圧部材(900℃以上,20〜30MPa)の革新的補修・コーティング技術

(3)研究テーマの技術・開発段階
・応用研究段階 

(4)技術概要
 コールドスプレー法を用いた熱影響,高温酸化,相変態の極めて少ない補修技術の開発を進めています。これまでに計算科学の援用によりスプレー条件の最適化を検討し,高温材料であるNi基超合金基材上への同材料皮膜の付着に成功しております。得られた皮膜は,緻密かつ強度特性に優れ,数mmの厚膜形成が可能になっており,表面温度が900℃を超える高温部材の補修・コーティングを始め,20-30MPa程度の高圧産業機器のコーティングなど,様々な応用が期待されます。現在,付着層の信頼性・安全性確保のための強度特性,高温酸化特性等の評価を実施中で,付着強度向上のための技術開発も行っております。

図
【図の説明】  コールドスプレー装置を用いることで,大気中での成膜であっても付着層内に酸化物や気孔はほとんど存在せず,緻密な付着層を得ることに成功しています(左図)。また計算科学の利用により,得られた付着層の信頼性確保やスプレー条件最適化に関する情報を得ています。


(5)特徴・訴求点
気孔率1%以下の極めて緻密な付着層の形成に成功しています。
900℃における高温クリープ試験の結果から,基材同等あるいはそれ以上の特性を有する付着層の形成を可能にしています。
計算科学の利用により付着メカニズムが明らかになっておりますので,高温材料以外の材料・構造物への応用・展開を考えております。

(6)現在注力している応用分野,将来探索してみたい分野<複数分野可>
【現在】火力・原子力発電プラント等の高温材料および構造物
【将来】運輸機器(自動車,鉄道,航空機等),生体材料,電子デバイス等へのコーティングおよび補修。


(7)実用化に向けた課題
対象とする機器・構造物特有の使用環境条件の把握とその対応策・対応技術の開発。

(8)企業に対する提案事項
種々の環境で使用される種々の機器・構造物への応用を視野に入れた意見交換や技術相談,さらには共同研究,共同開発の実施を提案します。提案先イメージ:プラント設計やその補修技術を保有する企業・組織,あるいは構造・機能性厚膜商品の開発に実績を有する企業・組織など。


【ニュースリリース】
  ・東北大学,耐熱・耐圧部材を傷めない補修・コーティング技術を開発〔2010/02/16〕



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