UNIT
超高信頼性自己治癒材料
Research Unit: Self-Healing Materials
生体の動的機能模倣材料である長繊維強化自己治癒セラミックスを主要アプリ
ケーション（ジェットエンジンタービン翼）の要求特性を満足する材料として実証
長繊維強化自己治癒セラミックス(shFRC)
Item1：新規自己治癒エージェントシステムの整備
目標値(1000oC、10minでの完全強度回復)を達成するエージェントシステムの開発
非酸化物界面相
(自己治癒エージェント)
酸化物繊維束
ジェットエンジン用タービン翼
低圧タービン 中圧タービン 高圧タービン
ジェットエンジン排気部材
使用用途
自動車エンジン
自動車エンジン部材
排気部材
200
酸化物母材
400
600
800
1000
1200
1400
[oC]
1600
温度
Al2O3/SiC系shFRC（既存材）
Al2O3/TiSi2+SiC系shFRC
Al2O3/SiC(+MnO)系shFRC
想定される
長繊維強化
自己治癒
セラミックス
（shFRC）
Mullite/Ti3SiC2(+治癒活性材)系shFRC
・・・
・・・
Mullite/Ti2SnC(+治癒活性材)系shFRC
Item2：微細組織制御による高強度材の開発
目標値(1200oC、137MPaの強度)をshFRCの開発
高破壊抵抗
自己治癒
* き裂分枝＋き裂面間摩擦
* 自己治癒エージェントの高温酸化によ
るき裂のマイクロウェルディング
400
@RT
σmax = 178MPa
Bending load (N)
O2
界面相
酸化生成物
300
@1000oC
400µm
σmax = 233MPa
@1200oC
σmax = 149MPa
φ320µm
200µm
200
φ140µm
100
0
Alumina
fiber
bundle
Alumina
fiber
bundle
0.0
Proto-type
強度；26.4 MPa
0.1
0.2
0.3
Deflection (mm)
0.4
0.5
240µm
φ360µm
200µm
Stressed Al2O3 fiber / SiC-50wt% TiSi2 /Al2O3 type
Self-healing Ceramic
ユニット・メンバー
最近の業績リスト
主任研究者
共同研究者
• Design optimization of capsule-type micro
actuator utilizing hydrogen storage alloys
Transaction of Materials Research Society Japan
2014
連携研究者
中尾 航 准教授
尾崎伸吾 准教授、ヘラー・ダニエル・アルトゥーロ
教授、真鍋誠司 教授、鶴見裕之 准教授、
澁谷忠弘 准教授
Strnadel Bohumir IAS連携教授
中尾 航
1974年東京生れ, 2003年東京工業大学大学院理工学研究科
博士課程終了, 2003年横浜国立大学工学研究院 助手, 2007
年横浜国立大学学際プロジェクト研究センター特任教員（助
教）, 2012年 横浜国立大学工学研究院准教授 , 2015年横浜
国立大学先端科学高等研究院自己治癒材料研究ユニット 主
任研究員, International Conference on Self-healing Materials
2013, 2015 Organizing Committee, 2014年 未踏科学技術協
会高木賞, 2009年 科学技術分野の文部科学大臣表彰 科学
技術賞 研究部門
横浜国立大学 先端科学高等研究院
Institute of Advanced Sciences, Yokohama National University
• Advances in ceramics matrix composite
Woodhead Publishing （頁 410-441） 2013
• Enhancement of self-healing ability in oxidation
induced self-healing ceramic by modifying the
healing agent（W Nakao, S Abe）
Smart materials and Structures 21巻 2号 （頁
25002） 2012/02