報告書番号

W94011

タイトル（和文）

高温高速燃焼ガス流中における炭化珪素・窒化珪素の強度劣化と酸化特性

タイトル（英文）

STRENGTH DETERIORATION AND OXIDIZATION OF SIC･SI3N4 IN HIGH-TEMPERATURE AND HIGH-SPEED COMBUSTION GAS FLOW

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

セラミックガスタービンの候補材である炭化珪素（ＳｉＣ）および窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）が１５００℃の高速燃焼ガス流に曝された場合の強度劣化および酸化特性の把握を試み，以下の結果を得た。（１）ＳｉＣは燃焼ガス曝露による強度の低下はほとんど見られないが，Ｓｉ３Ｎ４の強度は曝露初期に若干低下し，その後は一定となる。（２）生成した酸化膜を除去した後の供試体健全部重量は，ＳｉＣは曝露時間に対して直線的に減少するが，Ｓｉ３Ｎ４は曝露時間の経過とともに重量減少が鈍化する傾向が認められた。（３）ＳｉＣの酸化膜厚さは供試体全面にわたって曝露時間に依らず一様に薄い。Ｓｉ３Ｎ４の場合は，供試体の燃焼ガス衝突面に生成する酸化膜はＳｉＣと同様に薄いが，その他の面に生成する酸化膜の厚さは曝露時間の経過とともに増大する。

概要 （英文）

THIS PAPER REPORTS STRENGTH DETERIORATION AND OXIDIZATION OF SILICON CARBIDE (SIC) AND SILICON NITRIDE (SI3N4) IN 1500DEGREE HIGH-SPEED COMBUSTION GAS FLOW. (1)THE STRENGTH OF SIC WAS NOT DECREASED BY EXPOSURE TO THE GAS FLOW,BUT THE STRENGTH OF SI3N4 DECREASED TO A CONSTANT VALUE AT THE INITIAL TEST. (2)THE WEIGHT OF SIC SPECIMENS WITH REMOVED OXIDE LAYER DECREASED WITH INCREASED EXPOSURE TIME. THE WEIGHT OF SI3N4 ALSO DECREASED,BUT THE DECREASE RATE DIMINISHED WITH INCREASED EXPOSURE TIME. (3)THE THICKNESS OF THE OXIDE LAYER WAS UNIFORMLY THIN ON THE SURFACE OF SIC AND INDEPENDENT OF EXPOSURE TIME. THE THICKNESS OF THE OXIDE LAYER ON SI3N4 INCREASED WITH EXPOSURE TIME,BUT THE OXIDE LAYER FACING THE UPSTREAM GAS FLOW WAS THIN AND INDEPENDENT OF EXPOSURE TIME.

報告者

キーワード