JP2019151927A - 遮熱コーティング用材料及び物品 - Google Patents

Abstract

【課題】 低熱伝導性及び耐久性に優れる遮熱コーティングの形成に好適に用いることができる遮熱コーティング用材料を提供する。【解決手段】 ＹｂＴａ３Ｏ９で表される化合物を含む遮熱コーティング用材料。【選択図】 図５

Description

本発明は、遮熱コーティング用材料、及び、この遮熱コーティング用材料を用いた物品に関する。

発電用ガスタービン、航空機用ジェットエンジン等においては、その燃焼ガスが高温であるために、動翼、静翼、燃焼器等の高温部品の表面に遮熱コーティング（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｂａｒｒｉｅｒ Ｃｏａｔｉｎｇ：ＴＢＣ）といわれる皮膜が設けられている。そして、遮熱コーティングによって、耐食性、耐酸化性、耐熱性等の要求特性を満たしている。
これまで、この遮熱コーティングの形成は、例えば、イットリア安定化ジルコニアを含む遮熱コーティング用材料を使用して行われていた。また、より耐熱性に優れた遮熱コーティングの開発も行われてきた。

イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）を含む材料よりも低い熱伝導率を与える材料として、例えば、特許文献１には、ＹＴａ_３Ｏ_９などの下記一般式（１）で表される化合物を含む遮熱コーティング用材料が提案されている。
Ｍ^１Ｍ^２ _３Ｏ_９ （１）
（式中、Ｍ^１は、希土類元素から選ばれた１種の原子であり、Ｍ^２は、タンタル原子又は
ニオブ原子である。）

特開２０１４−１２５６５６号公報

特許文献１に記載されたように、ＹＴａ_３Ｏ_９は、ＹＳＺに比べて熱伝導率が低いため遮熱コーティングとして使用するのに適していると考えられる。
一方、特許文献１には、上記一般式（１）で表される化合物は遮熱コーティングとして使用することができることが記載されているものの、実際に検討されている化合物は、ＹＴａ_３Ｏ_９及びＬａＴａ_３Ｏ_９のみである。特許文献１では、一般式（１）におけるＭ^１が他の希土類元素である化合物の耐熱性能については実際には検討されていない。

本発明は、このような状況のもとでなされた発明であり、遮熱コーティング用材料について更に検討を重ねた結果、ＹｂＴａ_３Ｏ_９を含む遮熱コーティング用材料は、高温領域で昇降温させた際に、ＹＴａ_３Ｏ_９を含む遮熱コーティング用材料とは異なる挙動を示し、かつ、その挙動が遮熱コーティングに極めて好適な挙動であることを見出し、本発明を完成した。

（１）本発明の遮熱コーティング用材料は、ＹｂＴａ_３Ｏ_９で表される化合物を含むことを特徴とする。
本発明の遮熱コーティング用材料によれば、低熱伝導性及び耐久性に優れる遮熱コーティング（ＴＢＣ）を形成することができる。
上記遮熱コーティングは、ＹＴａ_３Ｏ_９からなる皮膜とは異なり、温度上昇に伴って熱伝導率が上昇に転じることがない（負の温度依存性を有する）。従って、低熱伝導性に優れ、特に高温領域における低熱伝導性に優れる。
また、上記遮熱コーティングは、常温〜高温領域（例えば、１００℃〜１３００℃の範囲）における昇温時及び／又は降温時に相変態（相転移）が発生しにくい。そのため、上記遮熱コーティング用材料は、高温領域で昇温及び降温を繰り返すようなヒートサイクル条件下であっても、相変態に起因する変形や破断等が発生しにくく、耐久性に優れる。

（２）本発明の物品は、基体と、上記基体に積層された上記遮熱コーティング用材料を含む皮膜とを備えることを特徴とする。
本発明の物品は、基体の表面に、直接又は中間層を介して上記遮熱コーティング用材料を用いて形成された皮膜（遮熱コーティング）が積層されている。
上記皮膜は、上述した通り、低熱伝導性及び耐久性に優れる遮熱コーティング（ＴＢＣ）である。
そのため、上記物品は、低熱伝導性、高温領域における耐久性が求められる高温部品として好適に使用することができる。

（３）上記物品は、ガスタービン部品又はジェットエンジン部品として好適に使用される。
ＹＴａ_３Ｏ_９からなる遮熱コーティングは、約６００℃を超えると温度の上昇に伴って徐々に熱伝導率が増加することになる（正の温度依存性を示すようになる。）。一方、上記物品が備えるＹｂＴａ_３Ｏ_９からなる皮膜（遮熱コーティング）は６００℃を超えても熱伝導率が増加に転じることはなく、その熱伝導率は、徐々に低下するか、又はほぼ一定値を維持する。
従って、上記物品は、少なくとも６００℃の雰囲気に晒されるガスタービン部品又はジェットエンジン部品に使用される場合であっても、低熱伝導性に優れることになる。

本発明の遮熱コーティング用材料は、ＹｂＴａ_３Ｏ_９で表される化合物を含有しており、当該化合物を含み、低熱伝導性及び耐久性に優れる遮熱コーティングの形成に好適に用いることができる。
本発明の物品は、上記遮熱コーティング用材料を含む皮膜を備えており、低熱伝導性及び耐久性に優れるため、高温部品として好適である。

一般式（１）で表される化合物の構造を示す概略図である。 本発明の実施形態に係る物品の一例を示す概略断面図である。 本発明の実施形態に係る物品の別の一例を示す概略断面図である。 本発明の実施形態に係る物品を別の一例を構成する遮熱コーティングの一部を拡大した概略断面図である。 実施例１及び比較例１、２で測定した熱伝導率を示すグラフである。 実施例１及び比較例１、２で測定した熱膨張の温度依存性を示すグラフである。 実施例２で作製したサンプルの切断面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。

（遮熱コーティング用材料）
本発明の実施形態に係る遮熱コーティング用材料は、ＹｂＴａ_３Ｏ_９で表される化合物を含むことを特徴とする。
ＹｂＴａ_３Ｏ_９で表される化合物は、カチオン欠損型の欠陥ペロブスカイト型複合酸化物（以下、「複合酸化物」ともいう。）の１つであり、図１に示すような構造を有する。この構造は、Ａ_３Ｂ_３Ｏ_９で表されるペロブスカイト構造から、ａ１面で１／３のＡイオンが、ａ２面で全てのＡイオンが欠損した構造であり、結晶格子全体として２／３のＡイオンが欠損している。
本発明の遮熱コーティング用材料は、ＹｂＴａ_３Ｏ_９で表される複合酸化物を含むことにより、低熱伝導性に優れ、ヒートサイクル環境下で相変態しない皮膜を提供することができる。
また、上記ＹｂＴａ_３Ｏ_９で表される複合酸化物は、耐食性、耐酸化性及び耐熱性にも優れる。

上記遮熱コーティング用材料の融点は、１７００℃以上である。
上記遮熱コーティング用材料は、ＪＩＳ Ｒ １６１１に準じて、レーザーフラッシュ法により測定される熱伝導率（測定温度：１００℃〜１３００℃）が、１．７Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満である。
また、上記ＹｂＴａ_３Ｏ_９の熱伝導率は、少なくとも上記測定温度では、温度上昇に伴って低下する負の温度依存性を示す。従って、ＹｂＴａ_３Ｏ_９は、温度上昇に伴う熱伝導率の挙動がＹＴａ_３Ｏ_９とは異なり、温度上昇に伴って熱伝導率が増加に転じることが無いため、ＹＴａ_３Ｏ_９よりも遮熱コーティングの材料として好適である。
ＹｂＴａ_３Ｏ_９は、特に、ガスタービン部品又はジェットエンジン部品の遮熱コーティングを形成するための材料として好適である。

本発明の遮熱コーティング用材料は、上述した特性（融点、熱伝導率）を損なうことが無い範囲で他の成分を含んでいてもよい。
上記遮熱コーティング用材料は、ＹｂＴａ_３Ｏ_９で表される複合酸化物を主成分とする。ここで「主成分」とは、全成分の中で最も含有比が高く、かつ全成分に対して４０モル％以上含まれる成分をいう。上記主成分は、全成分の中で８０モル％以上であることが好ましく、９８モル％以上であることがより好ましい。

ＹｂＴａ_３Ｏ_９で表される複合酸化物を製造する方法は、Ｙｂを含む化合物（以下、「化合物（ｍ１）」という。）とＴａを含む化合物（以下、「化合物（ｍ２）」という。）とを、Ｙｂ及びＴａのモル比が所定の割合となるように配合し、これを熱処理する方法が一般的である。更に、より均質な複合酸化物を得るために、例えば、尿素を含む混合物とした後、これを熱処理する方法もある。

上記化合物（ｍ１）及び化合物（ｍ２）としては、酸化物、水酸化物、硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩、リン酸塩、ハロゲン化物等を用いることができる。これらのうち、組成がより均一な複合酸化物を得る場合には、水溶性化合物が好ましいが、水不溶性化合物を用いることもできる。

ＹｂＴａ_３Ｏ_９で表される複合酸化物の好ましい製造方法は、例えば、以下の通りである。
初めに、原子Ｙｂ及び原子Ｔａのモル比が１：３となるように配合した、化合物（ｍ１）及び化合物（ｍ２）と、尿素とを含む水溶液又は水分散液（懸濁液）を調製する。化合物（ｍ１）の濃度は、好ましくは０．０２〜０．１ｍｏｌ／ｌ、より好ましくは０．０２〜０．０５ｍｏｌ／ｌである。化合物（ｍ２）の濃度は、好ましくは０．０２〜０．１ｍｏｌ／ｌ、より好ましくは０．０２〜０．０５ｍｏｌ／ｌである。尿素の濃度は、好ましくは２〜１０ｍｏｌ／ｌ、より好ましくは２〜５ｍｏｌ／ｌである。
次に、混合液を、還流冷却下、８０℃〜９５℃の温度で加熱して尿素加水分解反応を行う。反応時間は、通常、１０〜２０時間である。
その後、反応系に含まれる反応生成物の形態によって、必要に応じて、遠心分離等を行い、反応生成物を回収する。そして、水、アルコール等を用いて洗浄し、乾燥させ、必要に応じて、粉砕することにより、第１前駆化合物からなる粉体を得る。
次に、第１前駆化合物からなる粉体を整粒し、必要に応じて、プレス成形等に供して、板状、塊状等の成形物を作製する。そして、この成形物を、酸素ガスを含む雰囲気下、１２００℃〜１５００℃の温度で、１〜３時間程度の熱処理（仮焼）を行い、仮焼物を得る。その後、得られた仮焼物を、必要に応じて、粉砕、整粒する。そして、必要に応じて、プレス成形等に供して、板状、塊状等の成形物を作製し、この成形物を、酸素ガスを含む雰囲気下、１４００℃〜１７００℃の温度で、１〜３時間程度の熱処理を行う。これによって、ＹｂＴａ_３Ｏ_９で表される複合酸化物を得ることができる。

（物品）
本発明の実施形態に係る物品は、基体と、上記基体に積層された上記遮熱コーティング用材料を含む皮膜（遮熱コーティング）とを備えることを特徴とする。
図２は、本発明の実施形態に係る物品の一例を示す概略断面図である。
図２に示す物品１は、基体１５と、この基体１５の表面に積層された遮熱コーティング１１とを備えている。
基体１５は、金属、合金、セラミックス等の材料からなる部材であり、Ｎｉ基超合金、Ｃｏ基超合金、Ｆｅ基超合金等の耐熱材料からなる部材が好ましい。

遮熱コーティング１１は、上記遮熱コーティング用材料を用いて形成された皮膜であり、ＹｂＴａ_３Ｏ_９で表される複合酸化物を主成分とする皮膜である。
遮熱コーティング１１は、上記遮熱コーティング用材料を電子ビーム物理蒸着（ＥＢ−ＰＶＤ）、化学蒸着（ＣＶＤ）、大気圧プラズマ溶射、減圧プラズマ溶射、サスペンション溶射（サスペンションプラズマ溶射、サスペンション高速フレーム溶射等）、高速フレーム溶射、焼結等の方法により形成することができる。このような方法によれば、基体１５の表面に安定な遮熱コーティング１１を形成することができる。

図２に示した物品１は、基体１５の表面に遮熱コーティング１１が直接積層されている。一方、本発明の実施形態に係る物品を構成する遮熱コーティングは、必ずしも上記基体の表面に直接積層されている必要はなく、上記基体に中間層を介して間接的に積層されていても良い。
図３は、本発明の実施形態に係る物品の別の一例を示す概略断面図である。

図３に示す物品２は、基体２５と中間層２３と遮熱コーティング２１とを備えており、基体２５の表面に中間層２３を介して遮熱コーティング２１が積層されている。
基体２５は、基体１５と同様の部材であり、Ｎｉ基超合金、Ｃｏ基超合金、Ｆｅ基超合金等の耐熱材料からなることが好ましい。
中間層２３は、基体２５及び遮熱コーティング２１のそれぞれと密着性を有する層である。中間層２３の材料は、基体２５及び遮熱コーティング２１のそれぞれと密着性を有するものであれば良く、基体２５及び遮熱コーティング２１のそれぞれの材質を考慮して適宜選択すれば良い。

上記物品において、上記遮熱コーティングの厚さは特に限定されず、上記物品の目的、用途等に応じて適宜選択すれば良いが、低熱伝導性及び耐久性、更には耐食性、耐酸化性、耐熱性、基体や中間層の保護効果等の性質の観点からは、１００μｍを下限値とすることが好ましい。
一方、上記遮熱コーティングの厚さが大きいほど、上記性質に優れることは言うまでもないが、上記遮熱コーティングは、ＹＳＺからなる公知の遮熱コーティングに比べて、薄い厚さで同程度の上記性質を確保することができる。そのため、従来の物品に比べて軽量化を図ることができ、特に大型の物品においては、大きく重量を減らすことができる。

上記物品において、上記遮熱コーティングは、緻密層であっても良いし、多孔層であってもよい。
さらに、本発明の実施形態に係る物品を構成する遮熱コーティングは、セグメント構造を有していても良い。
図４は、本発明の実施形態に係る物品の更に別の一例を構成する遮熱コーティングの一部を拡大した概略断面図である。
図４に示す物品３において、遮熱コーティング３１は、基体３５側から最外層側（図中、上側）に延びるように立設された、複数の柱状組織（３１a〜３１ｈ）からなるセグメント構造を有している。
遮熱コーティング３１が、上記セグメント構造を有している場合、隣接する柱状組織同士の間には微小な隙間が存在している。そのため、物品３をヒートサイクル条件下で使用した際に基体３５に温度変化に応じた膨張・収縮が発生しても、遮熱コーティング３１には応力集中が生じにくい。そのため、上記セグメント構造を有する遮熱コーティング３１は、ヒートサイクル条件下で特に破損しにくくなっている。

また、上記セグメント構造を有する遮熱コーティング３１を形成する方法としては、例えば、平均粒子径０．０５〜５μｍのＹｂＴａ_３Ｏ_９で表される複合酸化物をサスペンション溶射する方法を採用すれば良い。この方法は、セグメント構造を有する遮熱コーティング３１を形成する方法として適している。

上記物品が備えるＹｂＴａ_３Ｏ_９からなる遮熱コーティングは、上述した通り、６００℃以上の温度領域でも温度上昇に伴って熱伝導率が上昇することがないため、６００℃以上の雰囲気に晒される環境下で使用される物品として、ＹＴａ_３Ｏ_９からなる遮熱コーティングを備える物品よりも好適である。

上記物品の具体例としては、例えば、航空機用ジェットエンジン、発電用ガスタービンにおける動翼等の高温部品、その他、各種のエンジンや高温プラントにおける高温部品などが挙げられる。
上記物品が航空機用ジェットエンジンにおける動翼である場合には、作動温度をより高温化して燃費の向上を図ることができる。また、上記物品が発電用ガスタービンにおける動翼である場合には、作動温度をより高温化して発電効率の向上を図ることができる。

以下に、実施例を挙げて本発明の実施形態を更に詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。なお、下記において、部及び％は、特に断らない限り、質量基準である。

（実施例１：ＹｂＴａ_３Ｏ_９）
フッ素樹脂製の反応器に収容した蒸留水６４９グラムに、純度９９．９９％以上のＹ（ＮＯ_３）_３・６Ｈ_２Ｏ粉末（関東化学社製）２８グラム（０．０６５モル）を入れて、室温（２５℃）で１時間撹拌し、無色透明の水溶液を得た。
次いで、この水溶液に、尿素４９１グラム（８モル）を投入し、室温（２５℃）で１時間撹拌した。その後、得られた無色透明の水溶液に、純度９９．９％以上のＴａ_２Ｏ_５粉末（レアメタリック社製）４３グラム（０．０９７モル）を投入し、室温（２５℃）で７時間撹拌し、懸濁液を得た。
次に、懸濁液を加熱して９５℃とし、還流冷却しながら、攪拌下、反応（尿素加水分解反応）させた（反応時間：１４時間）。その後、得られた反応液を、２５℃、４８００ｒｐｍで３０分間遠心分離し、下層のゲルを回収した。このゲルを、大量の蒸留水に投入し、十分に撹拌したところで、上記と同じ条件で遠心分離し、下層のゲルを回収した。その後、沈殿物を、大気雰囲気中、１２０℃で１４時間加熱し、乾燥粉末とした。

次いで、この乾燥粉末をふるい（１００メッシュ）にかけて、微粉末を回収した。そして、この微粉末を、プレス成形（圧力５ＭＰａ）に供し、円板形状の成形体を作製した。その後、この成形体を、大気雰囲気中、１４００℃で１時間熱処理（仮焼）し、仮焼成形体を得た。得られた仮焼成形体を、室温（２５℃）で、乳鉢により乾式粉砕した。
次いで、乾式粉砕物をふるい（１００メッシュ）にかけて、微粉末を回収した。そして、この微粉末を、プレス成形（圧力１０ＭＰａ）に供した。その後、この成形体を大気雰囲気中、１７００℃で１時間熱処理した。得られた焼成体を、室温（２５℃）で、乳鉢により乾式粉砕し、そのＸ線回折測定を行ったところ、焼成体は、実質的にＹｂＴａ_３Ｏ_９のみからなる正方晶系であることが分かった。また、焼成体を目視観察したところ、１７００℃における高温熱処理により、溶融等を伴っていないことを確認した。密度ρは７．９９ｇ／ｃｍ^３であった。

（比較例１：ＹＴａ_３Ｏ_９）
フッ素樹脂製の反応器に収容した蒸留水９００グラムに、純度９９．９９％以上のＹ（ＮＯ_３）_３・６Ｈ_２Ｏ粉末（関東化学社製）１０グラム（０．０２５モル）を入れて、室温（２５℃）で１時間撹拌し、無色透明の水溶液を得た。次いで、この水溶液に、尿素１９０グラム（３モル）を投入し、室温（２５℃）で１時間撹拌した。その後、得られた無色透明の水溶液に、純度９９．９％以上のＴａ_２Ｏ_５粉末（レアメタリック社製）１７グラム（０．０３８モル）を投入し、室温（２５℃）で７時間撹拌し、懸濁液を得た。
次に、懸濁液を加熱して９５℃とし、還流冷却しながら、攪拌下、反応（尿素加水分解反応）させた（反応時間：１５時間）。その後、得られた反応液を、２５℃、４８００ｒｐｍで３０分間遠心分離し、下層のゲルを回収した。このゲルを、大量の蒸留水に投入し、十分に撹拌したところで、上記と同じ条件で遠心分離し、下層のゲルを回収した。そして、このゲルを、大量のイソプロピルアルコールに投入し、十分に撹拌したところで、上記と同じ条件で遠心分離し、沈殿物を回収した。
その後、沈殿物を、大気雰囲気中、１２０℃で２４時間加熱し、乾燥粉末とした。次いで、この乾燥粉末をふるい（１００メッシュ）にかけて、微粉末を回収した。そして、この微粉末を、プレス成形（圧力５ＭＰａ）に供し、円板形状の成形体を作製した。その後、この成形体を、大気雰囲気中、１４００℃で１時間熱処理（仮焼）し、仮焼成形体を得た。得られた仮焼成形体を、室温（２５℃）で、乳鉢により乾式粉砕し、そのＸ線回折測定を行ったところ、仮焼物は、ＹＴａ_７Ｏ_１９を主として含むことが分かった。
次いで、乾式粉砕物をふるい（１００メッシュ）にかけて、微粉末を回収した。そして、この微粉末を、プレス成形（圧力２５ＭＰａ）に供し、更に、冷間等方静水圧加圧（荷重２．５トン）を行って、円板形状の成形体を作製した。その後、この成形体を大気雰囲気中、１６５０℃で１時間熱処理した。得られた焼成体を、室温（２５℃）で、乳鉢により乾式粉砕し、そのＸ線回折測定を行ったところ、焼成物は、実質的にＹＴａ_３Ｏ_９のみからなる単斜晶系であることが分かった。また、焼成物を目視観察したところ、１６５０℃における高温熱処理により、溶融等を伴っていないことを確認した。密度ρは６．９４ｇ／ｃｍ^３であった。

（比較例２：ＹＳＺ(７ｗｔ％Ｙ_２Ｏ_３−ＺｒＯ_２）)
（株）東ソー製ＴＺ−４Ｙ粉末（７ｗｔ％Ｙ_２Ｏ_３−ＺｒＯ_２）を、プレス成形（圧力２５ＭＰａ）に供し、更に、冷間等方静水圧加圧（荷重２．５トン）を行って、円板形状の成形体を作製した。その後、この成形体を大気雰囲気中、１５００℃で５時間熱処理した。密度ρは６．０５ｇ／ｃｍ^３であった。

（評価）
実施例１で作製した焼成物（ＹｂＴａ_３Ｏ_９）、比較例１で作製した焼成物（ＹＴａ_３Ｏ_９）、及び比較例２で作製した焼成物（７ｗｔ％Ｙ_２Ｏ_３−ＺｒＯ_２）のそれぞれについて、下記の方法により、熱伝導率の測定と線膨張率（％）の測定とを行った。また、熱伝導率の測定結果は図５に、線膨張率（％）の測定結果は図６に示した。

［熱伝導率の測定］
更に、上記焼成体を、レーザーフラッシュ法（ＪＩＳ Ｒ１６１１に準拠）に供して、２５℃、１００℃、２００℃、３００℃、４００℃、５００℃、６００℃、７００℃、８００℃、９００℃、１０００℃、及び１３００℃における熱伝導率を測定した。
なお、固体の熱伝導率は気孔の影響を受け、気孔を含むと低めの値となる。そのため、下記式（２）のような補正式（参照文献：Ｃ． Ｗａｎ， ｅｔ ａｌ．， Ａｃｔａ Ｍａｔｅｒ．， ５８, ６１６６‐６１７２ （２０１０））
ｋ′／ｋ=１−４／３φ （２）
（式中、ｋ′は供試体の熱伝導率、ｋは緻密質としての熱伝導率、φは気孔率である。）を用いて熱伝導率の測定値を補正し、補正した熱伝導率を求めた。

［線膨張率（％）の測定］
リガク社製、熱機械分析装置「ＴＭＡ８３１０」（型式名）を用いて、大気中、昇温速度及び降温速度を毎分１０℃として、２５℃〜１４００℃の範囲において、上記焼成体の加熱及び冷却を行い、圧縮荷重法（荷重：９８ｍＮ）により寸法変化を測定し、線膨張率（％）を算出した。

図５に示した通り、ＹｂＴａ_３Ｏ_９は、ＹＳＺに比べて熱伝導率が充分に小さかった。また、ＹｂＴａ_３Ｏ_９は_、ＹＴａ_３Ｏ_９とは異なり、温度の上昇に伴って熱伝導率が上昇に転じることは無かった。これらのことから、ＹｂＴａ_３Ｏ_９からなる遮熱コーティングは高温領域における低熱伝導性に極めて優れることが明らかとなった。
また、図６に示した通り、ＹｂＴａ_３Ｏ_９は_、ＹＴａ_３Ｏ_９とは異なり、昇温時及び／又は降温時に相変態が発生しなかった。このことから、ＹｂＴａ_３Ｏ_９からなる遮熱コーティングは、相変態に伴う体積変化による遮熱コーティングの変形や剥離、破損等が発生しにくく、耐久性に優れることが明らかとなった。

（実施例２：遮熱コーティングの形成）
遮熱コーティングを積層する基体として、縦５０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚さ５ｍｍのＳＵＳ３０４ステンレス鋼の板材を用意した。
これとは別に、実施例１の手法で作製した粒子径０．３〜２．９μｍのＹｂＴａ_３Ｏ_９粉末を固形割合が２５ｗｔ％となるようにエタノールと混ぜたものを溶射材料として用意した。
この溶射材料を用いたサスペンションプラズマ溶射を行い、基体上に厚さ１３０μｍの溶射皮膜を形成し、サンプルとした。得られたサンプルを切断し、その断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）によって観察した。
図７は、サンプルの切断面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
図７に示すように、本実施例で形成した遮熱コーティングは、基体側から最外層側に延びるように立設された、複数の柱状組織からなるセグメント構造を有していた。
上記セグメント構造を有する遮熱コーティングは、隣接する柱状組織同士の間には微小な隙間が存在しており、残留応力が生じにくい構造となっていた。そのため、基体がヒートサイクル条件下で熱膨張ないし熱収縮したとしても破損が起こりにくくなっている。

１、２、３ 物品
１１、２１、３１ 遮熱コーティング
２３ 中間層
１５、２５、３５ 基体
３１a〜３１ｈ 柱状組織

Claims (3)

1. ＹｂＴａ_３Ｏ_９で表される化合物を含む遮熱コーティング用材料。
2. 基体と、前記基体に積層された請求項１に記載の遮熱コーティング用材料を含む皮膜とを備える物品。
3. ガスタービン部品又はジェットエンジン部品である請求項２に記載の物品。