高温素材プロセッシング

[31-02] Siliciding of Niobium Surface via Molten Salt Electrolysis

^〇竹田 修¹、長見 祐弥¹、梅本 大輝¹、佐藤 讓¹、朱 鴻民¹ (1. 東北大学)

司会:佐々木 秀顕(東京大学)

ジェットエンジンや発電用タービンのブレード材料には高温強度や耐酸化性が求められる。現在は、耐酸化性や耐クリープ性に優れるNi基超合金が用いられている。Ni基超合金は、熱効率の向上のために鋳造法や冷却法が改良されてきており、その耐用温度は着実に向上し、1100°Cにも達しようとしている。しかし、現状をはるかに越える飛躍的な熱効率の向上のためには、Niよりも高融点の金属をベースにした代替材料の開発が必要である。その候補としてNiより融点が1000°C以上高いNbを母材とする合金がある。ただし、Nb基合金は高温での耐酸化性が悪いという大きな欠点がある。そこで著者らは溶融塩電解によりNb基合金表面に耐酸化性の珪化物被膜を形成することを企図した。本研究では、溶融塩中でのNb電極上での弗化珪酸イオンの電極反応を検討し、Nbの電気化学的珪化を試みた。その結果、LiF-KF共晶塩の電位窓内でSi(IV)を還元することが可能であることがわかり、また、定電流電解によってNbSi2の被膜を形成することに成功した。