高温材料研究室 (橋本敬三研究室)

当研究室では、Ni基超合金、Ti合金、チタンアルミナイド金属間化合物とその複合材料などの軽量耐熱材料の研究と流星観測の宇宙分野の研究を行っています。専門科目として学部では「材料学要論」、「航空宇宙材料物性」、「航空宇宙燃焼工学」、「材料強度学」、「複合材料工学」、「宇宙科学」を担当し、大学院では「燃焼工学」と「材料・構造強度学」を担当しています。航空機,宇宙機に用いられる先進材料について内外の研究機関と協力し、新しい材料について最先端の研究を行っています。卒業研究では先端プロセス技術と材料の分析技術を習得し、独力で研究成果をまとめるように指導しています。研究成果の発表も積極的に行っています。

基本情報

教員名・所属 橋本敬三教授 / 理工学部航空宇宙工学科
専門分野 高温材料、特に金属間化合物、電子顕微鏡とその利用技術、ガスタービンの特性、宇宙科学
研究テーマ

金属間化合物および複合材料に関する研究

研究キーワード チタンアルミ金属間化合物、金属基複合材料、高比強度耐熱材料
教員紹介URL

研究紹介

SiC繊維強化チタンアルミ金属間化合物複合材料の開発

軽量耐熱材料としてジェットエンジンへの適用が開始されたチタンアルミ金属間化合物について、長年研究を行ってきました。チタンアルミ金属間化合物の材料設計、高温強度、高温酸化の研究においては最先端の研究を行っています。現在は、チタンアルミ金属間化合物とSiC繊維との複合化技術の開発に取り組んでいます。チタンアルミ箔材とSiC繊維を積層し、ホットプレスを用いて1200~1300℃の高温で複合化を行っています。チタンアルミとSiC繊維の間で反応が起こり、複合材の強度を低下させています。走査型電子顕微鏡、X線回折装置を用いて、反応層の構造について詳細な解析を行っています。

非破壊検査(X線回折)によるNi基超合金の組織変化の観察

実環境で使用したNi基超合金製タービンブレードから高温に曝された部分と冷却されていた部分の組織を比較し、さらに湾曲IPX線回折装置で非破壊的に得られた回折像との比較を行います。X線回折斑点と内部組織との対応を明らかにして、非破壊検査技術の確立をめざします。

宇宙機用固体潤滑剤WS2の潤滑メカニズムの解明

基本的に打ち上げ後のメンテナンスができない宇宙機には潤滑剤の使用が不可欠であり、選定された潤滑剤によって、宇宙機の寿命が左右される可能性があります。また、開発に莫大なコストを要する宇宙機において一度の失敗による経済的損失は無視できないレベルであり、宇宙機の信頼性にかかわる潤滑剤の研究や開発は極めて重要な位置にあります。これまで宇宙用固体潤滑剤として二硫化モリブデンが実用化されていますが、同じ結晶構造を持つ二硫化タングステンについて、宇宙環境での摩耗特性評価を行い、高温用固体潤滑剤としての可能性を探索します。XRD、SEMを用い解析をおこない、超潤滑のメカニズムを解明します。

論文発表・学会発表

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