2022年度公募 seeds-3046 - 【関東】 耐摩耗耐食耐性を有する炭化ケイ素系ハイブリッドコーティング
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VISION

ビジョン

水環境での性能・耐久性を向上するセラミックスコーティング

水資源の確保に資するセラミックスコーティング技術開発

水・海洋資源の確保は持続可能な社会を目指すうえでも重要な世界的共通課題である。様々な水質(砂利等を含んだ濁水、汚染水、海水)を様々な水源(川、湖、海)で浄水・排水するためには高性能で耐久性の高い優れたポンプ開発が鍵であり、
本研究開発では、既設部材への適応も考慮し、高価なセラミックス部材一体製造ではなく、求められる部分にだけに新規セラミックス材料を提供する被覆製造法を確立する。高性能で耐久性の高い優れたポンプ部品開発により水力・地熱発電等の化石燃料に頼らず原子力にも依存しすぎない日本のエネルギー問題に幅広い貢献も期待できる。

USE CASE

最終用途例

水ポンプのメカニカルシール

USE CASE 01高性能・高耐久性化

APPLICATION

APPLICATION

メカニカルシール部材へのコーティング

メカニカルシール部材を高性能化・高耐久化するためのセラミックコーティング技術

STRENGTHS

強み

化学気相析出で様々な部素材に適応できる耐摩耗・耐防食セラミックスコーティング

STRENGTHS 01

炭化ケイ素系コーティング材料を高硬度なまま低弾性率化

従来のセラミックスコーティングは、セラミックスの強みを活かして高硬度化、高結晶化、高温化を目指し、必然と弾性率を高める方向であったが、本研究では硬さと弾性率をチューニングすることで耐食・耐摩耗性を高めるとともに部素材の材料選択性の拡充と共存性の向上まで見据えたコーティング技術開発を行う。

TECHNOLOGY

テクノロジー

化学気相析出によるケイ素系コンポジットセラミックスのコーティング

TECHNOLOGY 01

高硬度なまま低弾性率化を目指した化学気相析出技術

化学気相析出よる複合セラミックスや機能性セラミックスの材料・プロセス開発において主には日本セラミックス協会や粉体粉末冶金協会で評価されてきた。
– 日本セラミックス協会 井関孝賞2020年6月
– 本多記念会 第57回 原田研究奨励賞 2017年7月
– 日本セラミックス協会 第71回進歩賞2017年6月
– 粉体粉末冶金協会 第 39 回研究進歩賞2015年5月

PRESENTATION

共同研究仮説

コーティングプロセス・材料開発

共同研究仮説01

化学気相析出を利用したコーティング部材製造

炭化ケイ素系コンポジットコーティングプロセス・材料開発

本研究では、小型基材を用いて実験室スケールを中心に進めるため、実部材への適用性の検証や大型・複雑形状部材へのスケールアップが課題である。成膜技術をもつ加工メーカーや部材・材料メーカーの協力が得ることで製造工程の課題抽出・解決を目指したい。

RESEARCHER

研究者

且井宏和 国立研究開発法人 産業技術総合研究所
(主任研究員)
経歴

2011年4月 東北大学金属材料研究所 助教
2016年5月 東北大学金属材料研究所 特任准教授
2018年4月~現在 産業技術総合研究所 主任研究員

研究者からのメッセージ

セラミックスコーティングにより部材を高性能化

硬くて耐食性に優れるセラミックスを如何にして上手く部材・製品に活かし、新たな製品開発や高性能化に繋げることができるか、は長らく重要なテーマであり、これに対して少しでも新しいことを見つけつつ前に進め、製品化につながるような材料・プロセス開発をしたいと考えております。