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R-6
2017

耐環境性保護膜の物質移動に及ぼす水蒸気の影響


技術のポイント

高温酸素透過法による耐環境性保護膜(EBC)内の物質移動機構の解析を加湿環境下において実施

基礎研究


背景
Yb2Si2O7はSiC/SiC複合材用のEBCを構成する水蒸気遮蔽層として期待されているが、Yb2Si2O7層内の物質移動に及ぼす水蒸気の影響は不明である

目的
Yb2Si2O7モデル層として焼結体から切り出したウェハを用いて、それを高温の酸素と水蒸気の濃度勾配下に曝し、曝露後の組織変化から、Yb2Si2O7層内の物質移動に及ぼす水蒸気の影響を明らかにする

成果
高温の急峻な酸素濃度勾配下(酸化物イオンとYbイオンが粒界を介して 相互拡散する環境)においてPO2(hi)側を加湿した場合、PO2(hi)側表面での Yb(OH)3の蒸発によってYbイオンのPO2(hi)方向への拡散が促進
⇒ ウェハ両面の表面近傍において、Yb2SiO5の生成量が増大


酸素/水蒸気濃度勾配下(1400℃×10h)に曝されたYb2Si2O7ウェハ表面近傍の断面組織



期待される適用分野
高温における環境遮蔽性と構造安定性に優れるEBCの設計

謝辞 本研究は、総合科学技術・イノベーション会議のSIP(戦略的イノベーション創造プログラム)
「【革新的構造材料】」(管理法人:JST)の一環として実施したものである



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