イオンビームによる新しい表面改質材料の研究開発

• Material Type: 文書・図像類
• Title: イオンビームによる新しい表面改質材料の研究開発
• Author/Editor: 林 和範; 斉藤 淳一; 舘 義昭; 加納 茂機; 平川 康; 吉田 英一; 瀬口 忠男; 笠井 昇
• Author Heading: 林 和範; 斉藤 淳一; 舘 義昭; 加納 茂機; 平川 康; 吉田 英一; 瀬口 忠男; 笠井 昇
• Publication Date: 1996-08
• Publication Date (W3CDTF): 1996-08
• Alternative Title: Surface modification of materials by ion beam technology
• Periodical title: PNC TY9500 96-003
• Text Language Code: jpn
• Target Audience: 一般
• Note (General): 高速炉環境で使用される材料には、冷却材である液体ナトリウムに対する耐食性が求められる。そこで、金属材料およびセラミックスの耐ナトリウム腐食性向上のため、イオンビーム技術を用いた表面改質の研究開発を行っている。対象とした材料は、既存のSUS316FRおよびMod.9Cr-1Mo鋼、耐熱合金のNb-1Zr、セラミックスの炭化珪素およびサイアロンである。炭化珪素およびサイアロンについては、モリブデン、鉄およびハフニウムイオン注入、イオンビームミキシングによるモリブデンおよび鉄成膜を行い、また金属材料については、窒素イオン注入を行った。試験片は、823K(550$^{\circ}$C)および923K(650$^{\circ}$C)のナトリウム中に、1000時間および4000時間の浸漬試験を行った。以下に得られた結果を示す。(1)セラミックスへのイオン注入550$^{\circ}$Cまたは650$^{\circ}$Cのナトリウム浸漬試験の結果、一部の試験片に、腐食減量の減少およびナトリウム侵入の抑制が見られ、イオン注入の効果が明らかになった。炭化珪素については、モリブデンおよびハフニウムイオン注入により、未処理材に比べ、腐食減量の減少が見られた。サイアロンについては、モリブデン、鉄およびハフニウムイオン注入で、未処理材に比べて腐食減量の減少がみられた。これは、特に長時間浸漬試験、または650$^{\circ}$Cのナトリウム浸漬において顕著であった。(2)セラミックスへのイオンビームミキシング成膜種々の成膜条件により、炭化珪素およびサイアロンに、モリブデンまたは鉄成膜を行い、ナトリウム浸漬試験を行ったところ、ほとんどすべての試験片で、皮膜剥離が生じた。しかしながら、皮膜の残存部の解析から、550$^{\circ}$Cのナトリウムに対しても、モリブデンおよび鉄皮膜は、侵入のバリアとなることが明らかとなった。今後、皮膜の密着性を改善する必要がある。(3)金属材料への窒素イオン注入窒素イオン注入により、SUS316FR、Mod.9Cr-1Mo鋼およびNb-1Zrの表面硬度は上昇し、この上昇割合は、注入量および注入イオンのエネルギーが高い程大きい。窒素イオン注入量が少ないときは、窒素は格子間に入り込み母格子を歪ませるが、注入量が多くなると、窒化物を形成する。; None
• Source: /PNC-TY9500-96-003.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/PNC-TY9500-96-003.pdf
• Access Restrictions: 限定公開
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System

• Summary, etc.: 高速炉環境で使用される材料には、冷却材である液体ナトリウムに対する耐食性が求められる。そこで、金属材料およびセラミックスの耐ナトリウム腐食性向上のため、イオンビーム技術を用いた表面改質の研究開発を行っている。対象とした材料は、既存のSUS316FRおよびMod.9Cr-1Mo鋼、耐熱合金のNb-1Z...