小川 和洋

コールドスプレー法を用いた常温接合技術の開発

微粒子衝突試験による衝撃特性および破壊メカニズムの解明

1) 耐はく離性に優れたボンドコート材の開発 2) ボンドコート／トップコート ボーダレス傾斜機能皮膜の開発 3) ＴＢＣの信頼性評価方法の開発

超ハイテン材における実用化課題として耐水素脆性に着目して、表層に純鉄系材料を形成することによる水素侵入挙動の調査と耐水素脆性改善効果について研究する。

粉体粒径、基材温度、噴射速度等、系統的な実験により、密着強度の高い均一亜鉛皮膜を形成するための適正スプレー条件を検討する．

コールドスプレー法を用いた地熱タービン用材料へのWC系サーメットコーティングの開発．

低圧型コールドスプレー装置を利用し，低速度で成膜可能な手法を確立する．特に，今年度は，下記の項目を検討し，平板上への成膜を可能にする． 1) 付着効率の高い軟鋼粉末との混合と粉末予熱，2）基材表面の活性化，3）活性ナノ粉末の利用

1) 耐はく離性に優れたコールドスプレー施工ボンドコートの開発 2) コールドスプレー法を用いたトップコートの成膜性評価

数mm程度の厚膜コールドスプレー皮膜に対し，高温炉を用いた熱処理を行い，最適な熱処理条件を得る．この際，熱処理した試料のミクロ組織，機械的特性を詳細に調べ，強度信頼性を確保する．

フラットパネルディスプレイ用反射膜の開発においては，生産効率改善のため，ターゲット形状を板からパイプ状に変更する動きがある．しかし，パイプ形状への成形が難しいことに加え，製造工程におけるステンレスパイプとのろう付けや切削加工により，作業コストの上昇を招いている．さらに，ターゲット材には，金属中で最も可視光反射率が高い銀(Ag)が利用されており，切削による「無駄」の発生が更なる高コスト化を引き起こしている．本研究においては，固相のまま金属粒子を成膜可能なコールドスプレーを応用することで，ろう付けや切削加工のいらない革新的なAg成膜技術を確立し，飛躍的な生産効率の向上ならびに低コスト化を図る．

これまでにプラズマ溶射で得られているボンドコートの化学組成に関し，コールドスプレーを用い，同様の皮膜を形成させ，プラズマ溶射皮膜との比較を行う．東北大学でこれまでに実施してきたボンドコート材料においては，Ceを1.0-1.5%程度，従来のCoNiCrAlYに添加することで熱時効処理後の熱成長酸化物層の形態を制御でき，4点曲げによる界面強度を顕著に向上させることに成功している．この結果を踏まえ，同様のボンドコート材料を用い，1000 ºC以上の高温においても界面密着力の優れたTBCシステムを開発する.

コールドスプレー溶射方法に適用するイットリアまたはアルミナの酸化物系セラミックス溶射粉末に関する検討

コールドスプレー溶射方法に適用するタングステンカーバイド含有サーメット溶射粉末に関する検討

銅めっき法の高感度化およびコールドスプレー法の車両検修への適用に関する研究

コールドスプレーにおける粒子付着影響因子の抽出として，特に粒子形状，粒度分布，材種の影響を評価

ガスタービン動翼用耐高温腐食合金であるMCrAlYのコールドスプレー皮膜特性評価

コールドスプレー法を応用し，Siナノ粒子被膜の作製と太陽電池の作製に関する研究

鉛フリーはんだ材料の通電耐久性損傷評価に関する研究

れまでの共同研究において，発電設備使用材料である亜鉛の施工が可能であるのが判った．また，コールドスプレー法で施工されたCoNiCrAlY皮膜はAs-sprayedの状態で非常に高い機械的強度を持つことや高温酸化特性も優れることなどが明らかとなった． 今年度は，これらの結果をさらに発展させ，コールドスプレー法で施工した亜鉛皮膜を実機模擬環境下においてその耐久性等を評価する．また，コールドスプレー法で施工したCoNiCrAlY皮膜をボンドコートとする遮熱コーティングを作製し，耐高温酸化特性，耐クリープ特性を，減圧プラズマ溶射でCoNiCrAlYボンドコートを施工した試験片と比較し，その優劣を評価する．

付着効率および付着層の機械的特性を向上させるためのガス種，粒子径，粒子形状，表面粗度，ガス温度・圧力，ノズル形状等の検討と得られた皮膜に対するナノ組織評価から付着メカニズムを明らかにする．