報告書番号

W99012

タイトル（和文）

ガスタービン用コーティング層の熱特性 -第３報 ＴＢＣの結晶構造による劣化状態の比較-

タイトル（英文）

Estimation of Thermophysical Properties of Coating Layers for Gas Turbine Hot Parts - Part 3: Comparison between Virgin and Aged Thermal Barrier Coatings in terms of Plasma Spray Powder Crystalline Structure -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

６wt％、８wt％、２０wt％イットリア安定化ジルコニア溶射粉末によるＴＢＣを用い、実験室での加速劣化試験により、ＴＢＣの焼結過程と遮熱性能劣化因子を検討した。ＴＢＣの焼結プロセスとしては、ＴＢＣ層内の非溶着部が熱処理時間の増加と共に減少することが分かった。また、気孔率は熱処理時間の増加とともに減少するが、イットリアの割合によらず、焼結速度は変化しないことが判明した。さらに、熱処理により６％ＴＢＣは単斜晶が減少したが、８％、２０％ＴＢＣは結晶構造が変化しないことが分かった。この結果、熱処理時間の経過に伴う熱伝導率の上昇は、８％、２０％ＴＢＣでは熱処理による非溶着部の減少が主要因であり、６％ＴＢＣでは非溶着部の減少と結晶構造の変化によって起こることが分かった。また、ＴＢＣの成分および熱処理時間で熱伝導率を整理し、ＴＢＣの経年的な遮熱性能の変化を、成分と熱処理時間から推測できることを示した。

概要 （英文）

Using TBC's from 6,8,and 20 weight percent yttria stabilized zirconia spray powder, we examined sintering process of TBC's and degradation factors of thermal barrier performance of TBC's by a laboratory acceleration test. As a sintering process of TBC's, it was proved that uncontact areas in TBC layer decreased with increase of heat-treatment time. In addition, a pore rate decreased with increase of heat-treatment time, but it did not depend on a ratio of a yttria, and it became clear that sintering speed did not change. Furthermore, as for 6 weight percent TBC, a monoclinic system decreased by heat-treatment, but crystalline structures of 8 and 20 weight percent TBC's did not change. As a result, it was clear that, in case of 8 and 20 weight percent TBC's, the main factor of rise of thermal conductivity with progress of heat-treatment time were decrease of uncontact areas by heat-treatment, and in case of 6 weight percent TBC, it was generated by decrease of uncontact areas and a change of crystalline structure. In addition, we expressed thermal conductivity by heat-treatment time and components of TBC, and showed that a durability of a thermal barrier performance of TBC could suppose from heat-treatment time and components of TBC.

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