1研究成果／脱炭素

R-2

2024

光学特性を考慮した遮熱システムの伝熱計算と遮熱性能実証

アピールポイント

高放射率化による遮熱性能の飛躍的向上
【技術シーズ：伝熱計算／電子ビームPVD】

課題

・航空機エンジン等の高温の燃焼ガスに曝される遮熱コーティングシステムにおいては、その遮熱性能が燃焼ガス中の輻射熱の影響を受けると考えられるが、遮熱層の光学特性と遮熱性能の関係は明らかでない。

解決手段

・遮熱層の光学特性（透過・放射・反射）を考慮した伝熱計算

・超低熱伝導R₂TiO₅を構成する希土類元素の組み合わせによる光学特性最適化

・電子ビームPVDによるR₂TiO₅／YSZ積層遮熱システムの形成

成果・新規性

・遮熱システムの遮熱性能を向上させるには、低熱伝導性を有する遮熱層を高放射率にするのが有効

・等モル4R（R=Yb, Y, Dy, Er）で構成されるR₂TiO₅層をトップコートに配置することで、遮熱システムの遮熱性が大幅に向上

期待される市場・応用

・次世代航空機エンジン、宇宙機器、一般産業用耐熱部材の遮熱コーティング

謝　辞：本研究は、防衛装備庁安全保障技術研究推進制度JPJ004596「熱制御の高度化による革新的遮熱コーティングシステムの基盤構築」により実施されたものである。