超高温環境下における酸化物セラミックスのガス透過特性
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概要
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To evaluate the capability of candidate materials such as alumina (Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>) and yttria stabilized zirconia (YSZ) ceramics for use as environmental barrier coatings (EBCs) on C/C composites, the oxygen and water permeability through each oxide ceramic were measured in dry and/or wet atmospheres at ultra-high temperatures. The oxygen permeability constant of Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB> was much smaller than that of YSZ, and was found to be in good agreement with previous values. The surface morphology of Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB> after the test displayed significant dependence on the oxygen potential gradients during the test. Deep grain boundary grooves were formed on those surfaces exposed to lower Po<SUB>2</SUB> ; however, on the opposite surface under a higher Po<SUB>2</SUB>, the grain boundaries rose, forming ridges. The dependence of the Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB> oxygen permeability constant on the Po<SUB>2</SUB> in the testing environment displayed p-type semiconductivity. Therefore, the unique morphological change may be related to the migration of aluminum ions from the lower to the higher Po<SUB>2</SUB> side by the substitution of cation vacancies that segregate at the grain boundaries. The water permeability constant of Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB> was under the detection limit (10<SUP>-10</SUP>mol/(m) at the temperature of 1923K.
- 日本材料学会の論文
著者
-
鍵谷 幸生
中部電力(株)
-
和田 匡史
(財)ファインセラミックスセンター
-
北岡 諭
(財)ファインセラミックスセンター
-
松平 恒昭
(財)ファインセラミックスセンター
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浅井 勤
中部電力(株)
-
宮地 良和
中部電力(株)
-
鍵谷 幸生
中部電力(株)電力技術研究所
-
宮地 良和
中部電力(株)電力技術研究所
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