TBC（Thermal Barrier Coating）
火力発電等に用いられるガスタービンは，近年の脱炭素化や省エネルギー化に対する社会要請を踏まえ，燃効率のさらなる向上が求められています．熱効率の向上には燃焼温度の向上が鍵となりますが，ガスタービンに使用される金属材料の耐熱温度には限界があります．そこで重要な役割を果たすのが熱遮蔽コーティング（TBC: Thermal Barrier Coating) と呼ばれるコーティング技術です．TBCは，セラミックスを中心とした材料を用いて部材表面にコーティングを施すことで，高温燃焼環境においても基材に伝わる熱を遮断し，金属部材の劣化や損傷を防ぎます．
本研究室では特に，TBCの長期間の運転による劣化機構解明や耐久性の向上に取り組み，TBCの性能や信頼性向上を目指した研究を推進しています．また近年はガスタービンの脱炭素化に向けた取り組みとして，燃焼時に二酸化炭素を排出しないカーボンフリー燃料導入への対応に関連した研究も行っています．
Gas turbines employed in thermal power stations and the like are now expected, in light of society’s drive for decarbonisation and energy frugality, to deliver ever‑higher fuel efficiency. Raising the combustion temperature is the linchpin of improved thermal efficiency, yet the heat resistance of the turbine’s metallic components is ultimately finite. Enter the thermal barrier coating (TBC): a ceramic‑based layer applied to the surface of critical parts, which insulates the substrate from intense combustion heat and thereby forestalls degradation and failure.
At our laboratory we are devoted to clarifying the degradation mechanisms that beset TBCs during prolonged service and to bolstering their endurance, with a view to enhancing both performance and reliability. In recent years we have also turned our attention to the challenges posed by carbon‑free fuels—those that release no CO₂ upon combustion—as part of the wider push to decarbonise gas‑turbine technology.
← 戻る Back