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会場:ゼロカーボンエネルギー研究所 北2号館6階会議室
| 開始時刻/ 終了時刻 |
発表者氏名 | 指導教員 | 論文題目 |
|---|---|---|---|
| 13:00 15:00 |
北村 嘉規 | 近藤 正聡 | 液体金属環境下における構造材料の耐環境性を改善する保護界面機構に関する研究 |
| 核融合炉の液体鉛リチウム合金(PbLi)ブランケット概念では、構造材料と液体PbLiの化学的共存性が課題とされている。構造材料の表面を保護性被膜で覆うことは、腐食を抑制することに繋がり、液体PbLiブランケットの信頼性を向上させることに繋がる。候補構造材料であるFeCrAl合金は、1000 ℃以上の大気下で酸化処理することにより酸化アルミニウム(α-Al2O3)被膜を自己形成する。このα-Al2O3被膜は、液体PbLi中においても熱力学的に安定であり、保護性酸化被膜として機能し得る。しかし、液体PbLiブランケットでは、液体PbLiの流れによりα-Al2O3被膜へせん断応力が発生する。また、配管内の液体PbLiが冷えて凝固するようなことがあれば、α-Al2O3被膜に付着した状態でPbLiが体積収縮することにより、被膜表面に対して垂直方向に引張応力が発生する。こうした応力の発生は、被膜内のクラックの進展や破壊、被膜の剥離を引き起こす可能性がある。しかし、被膜に対してせん断応力ならびに垂直応力が働く条件の模擬と構造的な耐性は明らかにされていない。こうした背景から、本研究の目的をFeCrAl合金上に形成されるα-Al2O3被膜の微細組織評価と基材界面における密着性の解明とした。FeCrAl合金や酸化物分散強化(ODS)型FeCrAl合金上に形成されたα-Al2O3 被膜は緻密な組織を有しており、被膜と基材の密着性が十分に高いことがマイクロスクラッチ試験によりわかった。被膜と基材の界面における粗さが増加した場合、せん断方向の被膜密着性がアンカー効果によって改善されることがわかった。また、垂直引張試験を実施し、FeCrAl合金とODS-FeCrAl合金が形成するα-Al2O3被膜は、垂直方向にも十分な密着強度を示すことを明らかにした。 | |||
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更新日:2026.03.24