報告書番号

H10003

タイトル（和文）

テラヘルツ波を用いたガスタービン用遮熱コーティングの非破壊検査技術の開発 ―トップコート膜厚測定への適用―

タイトル（英文）

Development of nondestructive insepction technology of thermal barrier coatings for gas turbines using terahertz waves -Application to measurement of topcoat thickness-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

テラヘルツ波を用いて，ガスタービン翼などの高温部品に施工される遮熱コーティング（TBC）のトップコートの膜厚測定を行った。トップコートの主材料であるイットリア安定化ジルコニア（YSZ）の屈折率を測定した結果，周波数領域0.1-1.2THzにおいて4.6-4.8であった。トップコート膜厚300-600μmのTBCサンプルを対象にテラヘルツ波を用いた測定を行い，YSZの屈折率とトップコート表面およびトップコートとボンドコートの界面からの反射波の時間差からトップコート膜厚を得た。測定結果は顕微鏡検査結果と実験誤差内で一致した。また，タービン翼サンプルのTBCのトップコート膜厚測定を行った。実験結果から，テラヘルツ波がTBCの非破壊検査に有効であることを示した。

概要 （英文）

Terahertz waves were applied to measurement of topcoat thickness of thermal barrier coatings (TBC) applied to high temperature components such as gas turbine blades. The refractive index of yttria stabilized zirconia (YSZ), which is the common topcoat material, was found to be in the range of 4.6-4.8 in the frequency region 0.1-1.2 THz. The topcoat thickness of various TBC samples, which varied from 300 to 600 micrometers, were measured by terahertz waves. The topcoat thickness was obtained from the refractive index of YSZ and the time delay between the wave reflected from the topcoat surface and the wave reflected from the interface between the topcoat and bondcoat. The measurement results agreed with the results of microscope observation within experimental error. In addition, the topcoat thickness profile of TBC on a turbine blade was measured using terahertz waves. The results showed the possibility of applying terahertz waves to nondestructive inspection of TBC.

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