エネルギー・環境材料強度信頼性科学研究部門:表面・界面制御強度信頼性科学研究分野:小川・市川研究室

小川・市川研究室Web

教 員

  • 教 授
    小川 和洋


  • 准教授
    市川 裕士


  • 助教
    Chrystelle BERNARD


  • 助教
    齋藤 宏輝

ミクロ・ナノオーダーの表面・界面組織制御および界面接合強度に着目したエネルギー・環境材料の長期信頼性研究

本分野においては、エネルギー・環境材料開発の基盤技術として、界面ミクロ・ナノ組織制御ならびに界面接合強度に着目した材料・構造物の安全性・信頼性研究を推進している。特に、Ni基超合金や遮熱コーテイング等の構造材料において生ずる経年的劣化・損傷機構の解明を通して破壊の物理化学を明らかにし、その体系化を通して社会的要請の高いエネルギー変換設備の飛躍的効率向上を実現し環境負荷の低減に貢献していく。

エネルギー・環境材料の経年劣化機構解明とその評価手法の開発

ガスタービンなどに用いられる耐熱合金の経年劣化、特にクリープ特性の劣化を電気化学的手法、ナノインデンテーション法、オージェ工分子分光法を用いて評価している。さらに、ミクロ・ナノ組織の観察から経年劣化機構の解明を目指している。

エネルギー・環境材料長寿命化のための再生再熱処理技術の開発

クリープ損傷を受けたNi基超合金等の高温材料を熱処理等により長寿命化する技術を開発している。また、再生処理による回復の程度および回復のメカニズムに関しても小型パンチクリープ試験、微小硬さ試験、ミク口組織観察、あるいは微量元素分析等から評価を行っている。

バルク金属材料のための常温接合技術の開発

表面活性化接合法を用いた常温接合技術の開発を推進している。この手法は、Fast Atom Beam (FAB)ガンにより、自然酸化皮膜を除去し、材料表面を活性させる乙とで、室温・真空環境下で接合が可能になる。このとき、経年劣化・損傷を引き起こす可能性を有する溶接熱影響部(HAZ)は発生せず、次世代のバルク材料用接合技術として期待される。

コールドスプレー法による金属・セラミックス材料の革新的補修およびコーティング技術の開発

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コールドスプレー法を用いた革新的な補修技術並びにコーティング技術の確立とコールドスプレーにより得られた付着層の健全性評価を実施している。また、付着メカニズムおよび科学的な根拠の基づく基材/粒子間の相性を評価する目的で、ミクロ/ナノ組織観察および粒子法による解析を実施している。