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2014-1

電子ビームPVDによる複雑形状部材への膜被覆性の均一化


技術のポイント

タービン動翼・静翼などの、凹凸が混在する複雑形状部材の膜厚分布を均一化させる

応用研究


背景
航空機エンジン用遮熱コーティングを実用化するためには、動翼・静翼などの複雑形状部材に均一な膜厚でコーティングする技術が不可欠である。

目的
電子ビームPVDによるセラミックス膜堆積において、蒸着源/基材間距離、回転軸に対する基材の配置などが、膜厚分布・膜構造に与える影響を明らかにして、複雑形状部材における膜被覆性の均一化に関する指針を得る。

成果
(1) 電子ビームPVDによる膜厚分布は余弦則に従い、蒸着源直上からの距離の関数で膜厚を予測可能である
(2) 回転軸に対する基材の配置方向によって、同じ部材を用いても膜厚分布が大きく異なる


・試料: 電子ビームPVD法により堆積したイットリア安定化ジルコニア膜 
・評価: 走査電子顕微鏡による膜厚・膜構造観察

図1. 蒸着源直上からの距離が膜厚に及ぼす影響

図2. 鋭角凸形状基材における膜厚分布




期待される適応分野
航空機エンジン・発電用ガスタービン用遮熱コーティング
自動車エンジン等内燃機関用遮熱コーティング



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