東北大学研究者紹介

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オガワ　カズヒロ

小川　和洋

Kazuhiro Ogawa

所属

大学院工学研究科　附属先端材料強度科学研究センター　エネルギー・環境材料強度信頼性科学研究部門（表面・界面制御強度信頼性科学研究分野）

職名

教授

学位

博士（工学）（東北大学）
工学修士（千葉大学）

researchmap

https://researchmap.jp/kazuogawa

J-GLOBAL ID

200901072788634055

e-Rad 研究者番号

50312616

ORCID

https://orcid.org/0000-0002-9493-2188

経歴 8

2013年1月～継続中

東北大学　大学院工学研究科　教授
2007年4月～ 2012年12月

東北大学　大学院工学研究科　准教授
2008年8月～ 2008年9月

Northwestern university　School of Engineering　Visiting researcher
2002年10月～ 2007年3月

東北大学　大学院工学研究科　助教授
2001年4月～ 2002年9月

東北大学　大学院工学研究科　講師
1999年6月～ 2001年3月

東北大学　大学院工学研究科　助手
1999年4月～ 1999年5月

東北大学　大学院工学研究科　研究機関研究員
1991年4月～ 1996年3月

日本鋼管株式会社　総合材料技術研究所　研究員

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委員歴 23

一般社団法人日本ファインセラミックス協会　先進コーティングアライアンス会長

2021年7月～継続中
自動車技術会　東北支部理事

2018年4月～継続中
日本溶射学会　理事

2011年6月～継続中
日本材料学会・高温強度部門委員会　幹事

2004年4月～継続中
日本材料学会編集委員査読委員　委員

2004年4月～継続中
日本溶射協会査読委員　委員

2003年4月～継続中
自動車技術会　理事

2024年6月～ 2026年5月
日本溶射学会　会長

2021年6月～ 2025年5月
日本材料学会　東北支部常議員

2016年4月～ 2024年3月
日本学術振興会第123学術委員会　委員

2006年4月～ 2023年3月
日本材料学会東北支部東北支部　支部長

2020年4月～ 2022年3月
日本溶射学会　副会長

2015年6月～ 2021年6月
日本溶射協会・研究企画委員会　委員

2004年4月～ 2021年3月
日本溶射学会編集委員会　編集長

2013年4月～ 2015年5月
日本溶射学会編集委員会　編集長

2013年4月～ 2015年5月
日本溶射協会編集委員　副委員長

2007年4月～ 2013年3月
日本溶射協会編集委員　副委員長

2007年4月～ 2013年3月
日本機械学会材料力学部門第5技術委員会(分科会・研究会関係)　委員

2010年4月～ 2011年3月
日本非破壊検査協会評議員　委員

2006年4月～ 2008年3月
日本溶射協会　評議員

2005年4月～ 2006年3月
日本機械学会・材料力学部門第９技術委員会　委員

2004年4月～ 2005年3月
日本機械学会・論文編集委員会　校閲委員

2003年4月～ 2005年3月
日本機械学会機械材料・材料加工部門第5技術委員会(分科会・研究会関係)委員　委員

2003年4月～ 2004年3月

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所属学協会 8

American Ceramic Society
自動車技術会
日本保全学会
日本非破壊検査協会
日本溶射学会
日本材料学会
ASM international
日本機械学会

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研究キーワード 6

表面活性化接合接合
非破壊評価
コールドスプレー
溶射
高温強度
高温材料

研究分野 2

ナノテク・材料 / 材料加工、組織制御 /
ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 材料力学、機械材料 / 機械材料・材料力学

受賞 27

令和6年度支部功労賞

2025年5月　日本材料学会　高信頼性異種材料コーティングの研究開発と東北支部活動貢献貢献
2023年度森村豊明会奨励賞

2024年5月　日本ファインセラミックス協会
論文賞

2023年5月　日本溶射学会　Effect of SiC Content and Particle Size on the Self-Healing Property of Plasma-Sprayed Environmental Barrier Coatings
論文賞

2021年6月　日本溶射学会　ボンドコートへの内部酸化を利用した遮熱コーティングの耐はく離特性改善
論文賞

2019年6月　日本溶射学会　低温プラズマ溶射法によるグラファイト上への銅成膜挙動に及ぼす基材表面粗さの影響
平成29年度学術貢献賞

2018年5月　日本材料学会
高温強度部門委員会第28回(2017年度)貢献賞

2017年12月　日本材料学会
The 15th "Challenge Cup" International Students Technology Innovation Carnival, Grand Prize

2017年11月　Shanghai University
2017年05月日本溶射学会論文賞

2017年5月29日　日本溶射学会
日本溶射学会創立60周年記念功労者表彰

2017年5月29日　日本溶射学会
2016年05月日本溶射学会論文賞1

2016年5月　日本溶射学会
2016年05月日本溶射学会論文賞2

2016年5月　日本溶射学会
日本溶射学会論文賞

2015年5月28日　日本溶射学会
Seoul International Invention Fair Gold Prize

2013年12月　The Korea Invention Promotion Association
International Thermal Spray Conference 2011Best paper award

2011年9月　DVS
日本溶射学会論文賞

2011年6月6日　日本溶射学会
日本溶射協会論文賞

2010年7月　日本溶射協会
第6回インテリジェント・コスモス奨励賞

2007年5月　((財)インテリジェント・コスモス学術振興財団
日本非破壊検査協会奨励賞

2006年5月　日本非破壊検査協会
日本材料学会高温強度部門委員会躍進賞

2005年12月8日　日本材料学会
日本材料学会（平成16年度）学術奨励賞

2005年5月　日本材料学会
溶射合同会議優秀賞

2004年12月10日　日本溶射協会・日本高温学会溶射部会
平成16年度日本溶射協会論文賞

2004年6月17日　日本溶射協会
2003-1st Prime in the Competition on fundamental investigations in the Institute of Theoretical and Applied Mechanics SB RAS for 2003, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences.

2003年12月　Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences.　Theoretical Foundations of Gas-Thermal Coatings Formation of Metal Oxide Powders, Their Experimental Verification and Application for Combined Computer Modeling of Plasma Spraying Process
平成15年度日本溶射協会論文賞

2003年6月19日　日本溶射協会　耐はく離性に優れた熱遮へいコーティングの開発
平成14年度日本溶射協会奨励賞

2002年6月20日　日本溶射協会
2000年度日本機械学会奨励賞（研究）

2001年4月5日　日本機械学会　インピーダンス・スペクトロスコピー法による熱遮へいコーティングの経年劣化非破壊評価の研究

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論文 262

A novel two-step process for enhancing adhesion strength of cold-spray metallization of carbon fiber-reinforced plastics 査読有り

Jiayu Sun, Kenta Yamanaka, Chrystelle Bernard, Yuchao Lei, Shaoyun Zhou, Hao Lin, Kazuhiro Ogawa, Akihiko Chiba

Materials and Design　249　113568-113568　2025年1月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.matdes.2024.113568 　

ISSN：0264-1275

eISSN：1873-4197
Direct Copper Metallization of Carbon Fiber-Reinforced Thermoplastic Polymers for Lightning Strike Protection Using Low-Pressure Cold Spray 査読有り

Hiroki Saito, Atsushi Izumi, Yuxian Meng, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa, Syoma Ishida, Yoshihiro Naruse, Akihiko Nishizaki

Journal of Thermal Spray Technology　2024年12月27日
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1007/s11666-024-01885-2 　

ISSN：1059-9630

eISSN：1544-1016

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Abstract Metallizing polymer composite via cold spray is an attractive process for producing lightning strike protection (LSP) in composite-based aircraft. However, direct deposition of copper, the most common conductive metal, on carbon fiber-reinforced thermoplastic polymers (CFRTP) remains challenging due to the severe polymer erosion and carbon fiber fracture induced by cold-sprayed multi-particle impact. In this work, the copper direct deposition window was explored by varying copper particle size and operating gas temperature, which are primary parameters determining particle impact energy. Following this, a lightning strike test was performed to evaluate the protective effectiveness of the deposited copper coating in reducing damage to the underlying CFRTP substrate. It was revealed that fine copper particles approximately 5 µm in diameter are effective for direct deposition due to their minimal induction of polymer erosion. Sufficient heating of the particle spray area above the glass transition temperature promoted continuous coating formation. The lightning strike tests demonstrated that the cold-sprayed copper coating effectively protects the underlying CFRTP by acting as a major electric current path and a sacrificial protective layer. These findings highlight the promising potential of cold spray as a new LSP technology for polymer composite aircraft.
Nanotwinning grain refinement induced by micro-needle peening in arc-welded ultra-high strength steel sheet 査読有り

Naoki Yamaguchi, Takeshi Nishiyama, Tsuyoshi Shiozaki, Yoshikiyo Tamai, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa

Materialia　38　102231-102231　2024年12月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.mtla.2024.102231 　

ISSN：2589-1529
Degradation Behavior of Yttria-stabilized Zirconia in Thermal Barrier Coatings under Reducing Environments after Short-term Heat Treatment 査読有り

Jiyuan Cui, Hiroki Saito, Kazuhisa Sato, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa, Makoto Nakashima, Atsushi Suzuki, Fumio Sato

Ceramics International　2024年9月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.ceramint.2024.09.316 　

ISSN：0272-8842
Wear resistance of spark plasma sintered Fe-based BMG reinforced with Al<inf>2</inf>O<inf>3</inf> 査読有り

L. Zarazúa-Villalobos, T. Yamaguchi, K. Ogawa, P. Piriyakulkij, H. Kato, N. Mary

Journal of Non-Crystalline Solids　636　2024年7月15日

DOI： 10.1016/j.jnoncrysol.2024.123010 　

ISSN：0022-3093
Improvement of the deposition efficiency and adhesion strength of cold sprayed fluoropolymer coating by laser surface texturing of the substrate 査読有り

Wesley Lock Sulen, Chrystelle Bernard, Shinya Onodera, Junichi Ishizaki, Nicolas Mary, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa

Surface and Coatings Technology　478　130489-130489　2024年2月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.surfcoat.2024.130489 　

ISSN：0257-8972
Optimal Design of a Cold Spray Nozzle for Inner Wall Coating Fabrication by Combining CFD Simulation and Neural Networks 査読有り

Yuxian Meng, Hiroki Saito, Chrystelle Bernard, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa

Journal of Thermal Spray Technology　2024年1月22日
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1007/s11666-024-01716-4 　

ISSN：1059-9630

eISSN：1544-1016

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Abstract Recently, the low-pressure cold spray (LPCS) technique has been used to fabricate superhydrophobic polymer coatings on metallic substrates, suggesting a significant potential in engineering applications. This study aims to design a spiral LPCS nozzle to coat the pipe’s inner wall with superhydrophobic polymer. The design goal is to achieve the maximum particle velocity in a confined (limited) space, assuming that the powder can enter the feeding tube through the Venturi effect. Achieving these two goals simultaneously using only computational fluid dynamics (CFD) simulation is challenging. Therefore, the CFD simulation was combined with the neural network (NN) method to design the new spiral nozzle. During training, the effects of the NN models and algorithms were investigated. The results showed that the feedforwardnet model combined with the trainbr or trainlm algorithm (from MATLAB 2016b software), presented a minimal error for particle velocity or gas flux prediction, respectively. The trained NN correlates the nozzle parameters (i.e., mean coil diameter, spring lift angle, and expansion ratio) and its performances (i.e., particle velocity and gas flux in the powder feeding tube). As a result, the optimal spiral nozzle was determined based on the design goal of maximum particle velocity and suitable gas flux in the powder feeding tube. Furthermore, the effect of each nozzle parameter on the particle velocity and gas flux in the powder feeding tube was analyzed. The cold spray experiment confirmed that the designed spiral nozzle could fabricate Perfluoroalkoxy alkane (PFA) coatings.
Mechanically Robust Self-Organized Crack-Free Nanocellular Graphene with Outstanding Electrochemical Properties in Sodium Ion Battery 査読有り

Wong Young Park, Jiuhui Han, Jongun Moon, Soo Hyun Joo, Takeshi Wada, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa, Hyoung Seop Kim, Mingwei Chen, Hidemi Kato

Advanced Materials　2024年

DOI： 10.1002/adma.202311792 　

ISSN：0935-9648

eISSN：1521-4095
Suggestion of a New Repair Technique for Steel Structures by Low-Pressure Cold Spray and Laser Cleaning 査読有り

Tomonori Hatori, Hiroki Saito, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa, Yuichi Kato, Kosaku Motomura, Michito Nakano, Norimichi Yamashita

MATERIALS TRANSACTIONS　64　(10)　2515-2522　2023年10月1日
出版者・発行元： Japan Institute of Metals
DOI： 10.2320/matertrans.mt-t2023001 　

ISSN：1345-9678

eISSN：1347-5320
Fatigue crack propagating behavior from inner surface crack on bent sheet of ultra-high strength steel 査読有り

Naoki Yamaguchi, Yuichi Tokita, Tsuyoshi Shiozaki, Yoshikiyo Tamai, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa

International Journal of Fatigue　107819-107819　2023年7月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.ijfatigue.2023.107819 　

ISSN：0142-1123
Thermal gradient in polymeric particles during the cold spray process 査読有り

C. A. Bernard, H. Takana, G. Diguet, O. Lame, K. Ogawa, J.-Y. Cavaillé

Computational Particle Mechanics　2023年4月11日
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1007/s40571-023-00583-0 　

ISSN：2196-4378

eISSN：2196-4386
Evaluation of Absorbed Energy in High-Velocity Particle Impact for Aero-Engine Materials 査読有り

Yuya IKUTA, Hiroki SAITO, Yuji ICHIKAWA, Kazuhiro OGAWA, Yutaro OTA, Yohei SAKAKIBARA

Journal of the Society of Materials Science, Japan　72　(2)　112-119　2023年2月15日
出版者・発行元： Society of Materials Science, Japan
DOI： 10.2472/jsms.72.112 　

ISSN：0514-5163

eISSN：1880-7488
Soft Magnetic Properties of Agglomerates of Fe Nanoparticles Fabricated by Cold-Spray Technique 査読有り

Eiji Watanabe, Yuhei Kurumiya, Tomoyuki Ogawa, Hiroaki Kura, Hiroki Saito, Yuji Ichikawa, Shuya Namikawa, Hiroki Watanabe, Kazuhiro Ogawa

IEEE Transactions on Magnetics　1-1　2023年
出版者・発行元： Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
DOI： 10.1109/tmag.2023.3293394 　

ISSN：0018-9464

eISSN：1941-0069
Interfacial oxidation and boundary amorphization deposition mechanisms of GaN powder on metallic substrate by low-pressure cold spraying 査読有り

Shaoyun Zhou, Jiayu Sun, Chrystelle Bernard, Hao Lin, Hiroki Saito, Takamichi Miyazaki, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa

Applied Surface Science　156221-156221　2022年12月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.apsusc.2022.156221 　

ISSN：0169-4332
Effect of SiC Content and Particle Size on the Self-Healing Property of Plasma-Sprayed Environmental Barrier Coatings 査読有り

Kent Mitani, Hiroki Saito, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa, Takaya Masuda, Naoki Okamoto

MATERIALS TRANSACTIONS　63　(12)　1670-1676　2022年12月1日
出版者・発行元： Japan Institute of Metals
DOI： 10.2320/matertrans.mt-t2022001 　

ISSN：1345-9678

eISSN：1347-5320
Fabrication of Soft Magnetic Fe-Ni Films by Direct Deposition of Nanoparticle Agglomerates Using Cold-Spray Technique 査読有り

Eiji Watanabe, Hiroaki Kura, Tomoyuki Ogawa, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa

Journal of Thermal Spray Technology　32　(1)　226-233　2022年10月26日
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1007/s11666-022-01481-2 　

ISSN：1059-9630

eISSN：1544-1016
Parametric Study to Repair Leaks in Water Pipe Using the Low-Pressure Cold Spray Technique 査読有り

Yuxian Meng, Hiroki Saito, Chrystelle A. Bernard, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa

Journal of Thermal Spray Technology　31　(8)　2560-2576　2022年9月30日
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1007/s11666-022-01469-y 　

ISSN：1059-9630

eISSN：1544-1016
Effect of the Y2O3 amount on the oxidation behavior of ZrB2-SiC-based coatings for carbon/carbon composites

Hao Lin, Yangyang Liu, Wenping Liang, Qiang Miao, Shaoyun Zhou, Jiayu Sun, Yan Qi, Xiguang Gao, Yingdong Song, Kazuhiro Ogawa

Journal of the European Ceramic Society　2022年9月

DOI： 10.1016/j.jeurceramsoc.2022.05.006 　

ISSN：0955-2219
Improved Deposition Efficiency of Low-Pressure Cold-Sprayed Tin Coating Through Powder Recycling 査読有り

Liliana Zarazua-Villalobos, Nicolas Mary, Chrystelle Bernard, Kazuhiro Ogawa, Clement Boissy

Journal of Thermal Spray Technology　2022年8月2日
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1007/s11666-022-01447-4 　

ISSN：1059-9630

eISSN：1544-1016
Effect of cold spray deposition on fatigue strength of arc-welded ultra-high strength steel sheet 査読有り

Naoki Yamaguchi, Tsuyoshi Shiozaki, Yoshikiyo Tamai, Kanji Okuda, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa

International Journal of Fatigue　106876-106876　2022年8月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.ijfatigue.2022.106876 　

ISSN：0142-1123
Dynamic recrystallization of Sn coatings on carbon-fiber-reinforced plastics during cold spray additive manufacturing 査読有り

Jiayu Sun, Kenta Yamanaka, Shaoyun Zhou, Hiroki Saito, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa, Akihiko Chiba

Additive Manufacturing　56　102949-102949　2022年8月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.addma.2022.102949 　

ISSN：2214-8604
Influence of the Nozzle Inner Geometry on the Particle History During Cold Spray Process 査読有り

C. A. Bernard, H. Takana, O. Lame, K. Ogawa, J.-Y. Cavaillé

Journal of Thermal Spray Technology　2022年5月11日
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1007/s11666-022-01407-y 　

ISSN：1059-9630

eISSN：1544-1016
プラズマ溶射耐環境コーティングのき裂自己治癒性に及ぼすSiC添加量及び粒径の影響査読有り

三谷健斗, 齋藤宏輝, 市川裕士, 小川和洋, 益田敬也, 岡本直樹

日本溶射学会誌溶射　59　(1)　27-32　2022年1月

DOI： 10.11330/jtss.59.27 　
低圧コールドスプレーおよびレーザケレンを用いた鉄鋼構造物の新補修技術の提案査読有り

羽鳥友雅, 齋藤宏輝, 市川裕士, 小川和洋, 加藤雄一, 本村孔作, 中野道人, 山下理道

溶射　2022年
航空機エンジン材料の飛翔粒子高速衝突における吸収エネルギー評価査読有り

生田裕也, 齋藤宏輝, 市川裕士, 小川和洋, 大田祐太朗, 榊原洋平

材料　2022年
Improvement in the Self-Healing Property of Plasma-sprayed Environmental Barrier Coatings by SiC Addition 査読有り

Takumi Kitahara, Kent Mitani, Hiroki Saito, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa, Takuya Masuda

Journal of Thermal Spray Technology　31　(8)　2314-2326　2022年
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1007/s11666-022-01441-w 　

ISSN：1059-9630

eISSN：1544-1016
Microstructure and corrosion study of Fe-based bulk metallic glass obtained by spark plasma sintering 査読有り

L. Zarazúa-Villalobos, N. Mary, J. Soo-Hyun, K. Ogawa, H. Kato, Y. Ichikawa

Journal of Alloys and Compounds　880　2021年11月5日

DOI： 10.1016/j.jallcom.2021.160399 　

ISSN：0925-8388
Adhesion mechanism of Sn coatings on the carbon fiber reinforced plastics using cold spray technique 査読有り

Jiayu Sun, Kenta Yamanaka, Shaoyun Zhou, Hiroki Saito, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa, Akihiko Chiba

Applied Surface Science　579　151873-151873　2021年11月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.apsusc.2021.151873 　

ISSN：0169-4332
溶射コーティング技術の歴史と展望４．溶射プロセスの応用，最新動向招待有り査読有り

小川和洋

材料　70　(4)　344-350　2021年4月

DOI： 10.2472/jsms.70.344 　

ISSN：0514-5163

eISSN：1880-7488
コールドスプレー法による金属・無機・有機材料の異種材料固相成膜招待有り査読有り

小川和洋

溶接学会誌　90　(4)　279-287　2021年
Ybシリケート耐環境コーティングの自己治癒性と組織安定性に及ぼすSiC添加の効果招待有り査読有り

小川和洋, 三谷健斗

日本ガスタービン学会誌　49　(4)　2021年
異種材料常温接合とその接合界面状態招待有り査読有り

小川和洋

応用物理　9090　(1212)　738738-743743　2021年
Development of Cu coating on ceramic substrates by low pressure cold spray and its deposition mechanism analysis 査読有り

Minjae Yu, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa

Materials Science Forum　1016 MSF　1703-1709　2021年

DOI： 10.4028/www.scientific.net/MSF.1016.1703 　

ISSN：0255-5476

eISSN：1662-9752
From rheological to original three-dimensional mechanical modelling of semi-crystalline polymers: Application to a wide strain rate range and large deformation of Ultra-High Molecular Weight PolyEthylene 査読有り

C. A. Bernard, O. Lame, T. Deplancke, J. Y. Cavaillé, K. Ogawa

Mechanics of Materials　151　2020年12月

DOI： 10.1016/j.mechmat.2020.103640 　

ISSN：0167-6636
Thermal gradient of in-flight polymer particles during cold spraying 査読有り

C. A. Bernard, H. Takana, G. Diguet, K. Ravi, O. Lame, K. Ogawa, J. Y. Cavaillé

Journal of Materials Processing Technology　286　116805-116805　2020年12月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.jmatprotec.2020.116805 　

ISSN：0924-0136
Contribution in optimization of Zn Cold-sprayed coating dedicated to corrosion applications 査読有り

E. Lapushkina, S. Yuan, N. Mary, J. Adrien, K. Ogawa, B. Normand

Surface and Coatings Technology　400　(25)　126193　2020年10月25日

DOI： 10.1016/j.surfcoat.2020.126193 　

ISSN：0257-8972
Deposition Mechanism Analysis of Cold-Sprayed Fluoropolymer Coatings and Its Wettability Evaluation 査読有り

Wesley Lock Sulen, Kesavan Ravi, Chrystelle Bernard, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa

Journal of Thermal Spray Technology　29　(7)　1643-1659　2020年10月1日
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1007/s11666-020-01059-w 　

ISSN：1059-9630

eISSN：1544-1016
Fundamental study of suspension plasma sprayed silicate coatings 査読有り

Ryotaro Yanaoka, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa, Takaya Masuda, Kazuto Sato

Materials Transactions　61　(7)　1390-1395　2020年7月1日
出版者・発行元： Japan Institute of Metals
DOI： 10.2320/matertrans.T-M2020826 　

ISSN：1345-9678

eISSN：1347-5320
ボンドコートへの内部酸化を利用した遮熱コーティングの耐はく離特性改善査読有り

豪太片柳, 裕士市川, 和洋小川, 匡田附, 学多田, 由貴柴崎

日本溶射学会誌溶射　57　(2)　97-104　2020年4月

DOI： 10.11330/jtss.57.97 　

ISSN：0916-6076 2186-1080
SiO₂リッチサスペンション適用によるYbシリケートサスペンション溶射皮膜制御査読有り

匠北原, 遼太郎柳岡, 裕士市川, 和洋小川, 敬也益田, 和人佐藤

日本溶射学会誌溶射　57　(1)　20-26　2020年1月

DOI： 10.11330/jtss.57.20 　

ISSN：0916-6076 2186-1080
M3Influence of nanoceramic interlayer on polymer consolidation during cold-spray coating formation

Kesavan Ravi, Tiana Deplancke, Olivier Lame, Kazuhiro Ogawa, Jean Yves Cavaillé, Florent Dalmas

Journal of Materials Processing Technology　273　2019年11月

DOI： 10.1016/j.jmatprotec.2019.116254 　

ISSN：0924-0136
Stress development in thermal barrier coatings with morphology-controlled thermally grown oxide

Yijun Chai, Xiongwei Yang, Yueming Li, Kazuhiro Ogawa

Ceramics International　45　(16)　20435-20445　2019年11月

DOI： 10.1016/j.ceramint.2019.07.020 　

ISSN：0272-8842
Investigation of the Thermal Behavior of In-flight Polymer Particle during Cold-Spray Process

Chrystelle Bernard, Hidemasa Takana, Gildas Diguet, Kesavan Ravi, Oliver Lame, Kazuhiro Ogawa, Jean-Yves Cavaillé

Proceedings of the 19th International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2019)　OS20-4　220-221　2019年11月
Fabrication of micro-/nano-structured super-hydrophobic fluorinated polymer coatings by cold-spray 査読有り

Kesavan Ravi, Wesley Lock Sulen, Chrystelle Bernard, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa

Surface and Coatings Technology　373　17-24　2019年9月15日

DOI： 10.1016/j.surfcoat.2019.05.078 　

ISSN：0257-8972
Experimental and smoothed particle hydrodynamics analysis of interfacial bonding between aluminum powder particles and aluminum substrate by cold spray technique

Abreeza Manap, Tomonaga Okabe, Kazuhiro Ogawa, Savisha Mahalingam, Huda Abdullah

International Journal of Advanced Manufacturing Technology　103　(9-12)　4519-4527　2019年8月1日

DOI： 10.1007/s00170-019-03846-4 　

ISSN：0268-3768

eISSN：1433-3015
Influence of microstructure on fatigue property of ultra high-strength steels 査読有り

Kanji Okuda, Kazuhiro Ogawa, Yuji Ichikawa, Tsuyoshi Shiozaki, Naoki Yamaguchi

Frattura ed Integrita Strutturale　13　(48)　125-134　2019年4月

DOI： 10.3221/IGF-ESIS.48.15 　

ISSN：1971-8993

eISSN：1971-8993
Elucidation of cold-spray deposition mechanism by auger electron spectroscopic evaluation of bonding interface oxide film 査読有り

Yuji Ichikawa, Ryotaro Tokoro, Masatoshi Tanno, Kazuhiro Ogawa

Acta Materialia　164　39-49　2019年2月1日

DOI： 10.1016/j.actamat.2018.09.041 　

ISSN：1359-6454
Elaboration of sacrificial Zinc coating on carbon steel via High pressure cold spray technique

Elizaveta Lapushkina, Sheng Ying, Nicolas Mary, Kazuhiro Ogawa, Bernard Normand

Proceedings of the International Thermal Spray Conference　2019-May　259-264　2019年
Development of fluoropolymer coating using low pressure cold spray

W. Lock Sulen, K. Ravi, Y. Ichikawa, K. Ogawa

Proceedings of the International Thermal Spray Conference　2019-May　252-258　2019年
サスペンション溶射施工シリケート系耐環境コーティングに関する基礎的検討査読有り

柳岡遼太郎, 市川裕士, 小川和洋, 益田敬也, 佐藤和人

56　(1)　2-7　2019年1月
The feasibility study of GaN coatings by cold spray technique 査読有り

Shaoyun Zhou, Chrystelle A. Bernard, Kesavan Ravi, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa

Proceedings of the International Thermal Spray Conference　2019-May　462-468　2019年
Effects of nano-ceramic particle addition for cold sprayed fluoropolymer coatings 査読有り

W. Lock Sulen, K. Ravi, C. Bernard, N. Mary, Y. Ichikawa, K. Ogawa

Key Engineering Materials　813 KEM　141-146　2019年

DOI： 10.4028/www.scientific.net/KEM.813.141 　

ISSN：1013-9826

eISSN：1662-9795
Investigation of the Flow Field Dynamics during Cold-Spray of Polymers

C. A. Bernard, H. Takana, K. Ravi, O. Lame, K. Ogawa, J.-Y. Cavaille

Proceedings of the 15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2018)　OS17-6/CRF-95　850-851　2018年11月
Eﬀect of weld toe geometry on fatigue life of lap ﬁllet welded ultra-high strength steel joints 査読有り

International Journal of Fatigue　116　409-420　2018年11月

DOI： 10.1016/j.ijfatigue.2018.06.050 　

ISSN：0142-1123
Three-dimensional constitutive model for the description of high molecular weight semicrystalline polymers over a large range of temperatures and strain rates: Application to Ultra High Molecular Weight PolyEthylene 査読有り

Chrystelle A. Bernard, Tiana Deplancke, Olivier Lame, Kazuhiro Ogawa, Jean Yves Cavaillé

EPJ Web of Conferences　183　(01016)　2018年9月7日

DOI： 10.1051/epjconf/201818301016 　

ISSN：2101-6275

eISSN：2100-014X
Understanding deposition mechanism in cold sprayed ultra high molecular weight polyethylene coatings on metals by isolated particle deposition method 査読有り

Kesavan Ravi, Tiana Deplancke, Kazuhiro Ogawa, Jean Yves Cavaillé, Olivier Lame

Additive Manufacturing　21　191-200　2018年5月
出版者・発行元： Elsevier B.V.
DOI： 10.1016/j.addma.2018.02.022 　

ISSN：2214-8604

eISSN：2214-8604
Solidification Cracking Mechanism of Carbon Steel Weld Metal 査読有り

American Welding Society

Welding Journal　97　(2)　55-64　2018年2月1日

DOI： 10.29391/2018.97.005 　

ISSN：0043-2296
High strain rate sensitivity of ultra-high molecular weight polyethylene and its consequence on cold-spray deposition behavior

Kesavan Ravi, Kazuhiro Ogawa, Tiana Deplancke, Olivier Lame, Jean Yves Cavaillé

Proceedings of the International Thermal Spray Conference　2018-May　371-374　2018年
低温プラズマ溶射法によるグラファイト上への銅成膜挙動に及ぼす基材表面粗さの影響査読有り

平山憲太, 市川裕士, 小川和洋, 成田章, 竹馬克洋

日本溶射学会誌溶射　55　(1)　2-7　2018年1月
Investigation of cold spray bonding mechanism focusing on the thin oxide film present in the deposition interface

Yuji Ichikawa, Ryotaro Tokoro, Kazuhiro Ogawa

Proceedings of the International Thermal Spray Conference　2018-May　238-241　2018年
On the premise of polymer coating modelling for cold-spray process 査読有り

C. A. Bernard, K. Ogawa, J. Y. Cavaillé, O. Lame, K. Ravi, T. Deplancke

Proceedings of the International Thermal Spray Conference　2018-May　366-370　2018年
サスペンションプラズマ溶射法による耐環境セラミックコーティング成膜技術の開発招待有り査読有り

小川和洋

機能材料　38　(7)　38-48　2018年
優れた耐はく離性を有する遮熱コーティング査読有り

小川和洋

日本材料科学学会誌　55　(6)　9　2018年
Critical Deposition Condition of CoNiCrAlY Cold Spray Based on Particle Deformation Behavior 査読有り

Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa

Journal of Thermal Spray Technology　26　(3)　340-349　2017年2月1日

DOI： 10.1007/s11666-016-0477-6 　

ISSN：1059-9630

eISSN：1544-1016
コールドスプレーで施工したCe添加ボンドコートを有する遮熱コーティングのミクロ組織変化と耐はく離特性査読有り

市川裕士, 堀内真之介, 小川和洋, 及川充洋, 田附匡, 山崎裕之

材料　66　(2)　142-149　2017年2月
出版者・発行元：
DOI： 10.2472/jsms.66.142 　

ISSN：0514-5163

eISSN：1880-7488
国際溶射会議(ITSC2017)参加報告

小川和洋

溶接学会誌　86　(7)　524-526　2017年
出版者・発行元：一般社団法人溶接学会
DOI： 10.2207/jjws.86.524 　

ISSN：0021-4787
Experimental analysis of impact behavior of ultra-high molecular weight polyethylene-nano ceramics composite particles by isolated particle deposition method using downstream injection cold spray technique

Kesavan Ravi, Kazuhiro Ogawa, Olivier Lame, Jean Yves Cavaille

Proceedings of the International Thermal Spray Conference　1　51-55　2017年
Microscale adhesion strength evaluation of cold sprayed copper deposit

Y. Ichikawa, R. Tokoro, K. Ogawa

Proceedings of the International Thermal Spray Conference　1　328-332　2017年
Microstructural change and delamination resistance of the thermal barrier coatings with cold sprayed ce-content bond coats 査読有り

Ichikawa Y, Horiuchi S, Ogawa K, Oikawa M, Tatsuki T, Yamazaki H

Zairyo/Journal of the Society of Materials Science, Japan　66　(2)　142-149　2017年
Micro-scale strength evaluation for bonding interface of cold sprayed coatings 査読有り

Yuji Ichikawa, Ryotaro Tokoro, Kazuhiro Ogawa

Materials Science Forum　879　795-800　2017年

DOI： 10.4028/www.scientific.net/MSF.879.795 　

ISSN：0255-5476

eISSN：1662-9752
コールドスプレー法を用いたガスタービン高温部材補修の可能性査読有り

小川和洋

日本ガスタービン学会誌　45　(6)　470-475　2017年
出版者・発行元：日本ガスタービン学会
ISSN：0387-4168
Coupled Finite Elements – SPH simulation of particle impact and adhesion for Cold Spray 査読有り

Paul Profizi, Alain Combescure, Kazuhiro Ogawa

11th International SPHERIC Workshop　2016年6月
Improvement of Interfacial Strength for Thermal Barrier Coatings by Formation of Wedge-Like Thermally Grown Oxide 招待有り査読有り

Kazuhiro Ogawa, Shun Hatta, Hiroyuki Yamazaki

Additive Manufacturing and Strategic Technologies in Advanced Ceramics　258　149-157　2016年5月31日

DOI： 10.1002/9781119236016.ch15 　
Numerical analysis of single particle impact in the context of Cold Spray: A new adhesion model

P. Profizi, A. Combescure, K. Ogawa

IOP Conference Series: Earth and Environmental Science　32　(1)　2016年4月

DOI： 10.1088/1755-1315/32/1/012062 　

ISSN：1755-1307

eISSN：1755-1315
SPH modeling of adhesion in fast dynamics: Application to the Cold Spray process 査読有り

Paul Profizi, Alain Combescure, Kahuziro Ogawa

Comptes Rendus - Mecanique　344　(4-5)　211-224　2016年4月

DOI： 10.1016/j.crme.2016.02.001 　

ISSN：1631-0721

eISSN：1873-7234
Mechanical properties and deposition mechanism of cold-sprayed CoNiCrAlY/YSZ cermet 査読有り

Kang Il Lee, Kazuto Sato, Kazuhiro Ogawa

Materials Transactions　57　(3)　385-391　2016年

DOI： 10.2320/matertrans.T-M2016802 　

ISSN：1345-9678

eISSN：1347-5320
Mechanistic Study and Characterization of Cold-Sprayed Ultra-High Molecular Weight Polyethylene-Nano-ceramic Composite Coating 査読有り

Kesavan Ravi, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa, Tiana Deplancke, Olivier Lame, Jean Yves Cavaille

Journal of Thermal Spray Technology　25　(1-2)　160-169　2016年1月1日

DOI： 10.1007/s11666-015-0332-1 　

ISSN：1059-9630

eISSN：1544-1016
Experimental and numerical analyses on the deposition behavior of spherical aluminum particles in the cold-spray-emulated high-velocity impact process 査読有り

Kiyohiro Ito, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa

Materials Transactions　57　(4)　525-532　2016年

DOI： 10.2320/matertrans.T-M2016803 　

ISSN：1345-9678
SPH modeling of fast impacts and particle rebound with adhesion 査読有り

Paul Profizi, Alain Combescure, Kazuhiro Ogawa

12th World Congress on Computational Mechanics proceedings　2016年
コールドスプレー模擬単粒子衝突試験装置の開発と粒子付着挙動の評価査読有り

潔洋伊藤, 裕士市川, 和洋小川

日本溶射学会誌溶射　52　(4)　2015年12月

DOI： 10.11330/jtss.52.141 　

ISSN：0916-6076 2186-1080
Characterization of microstructure, local deformation and microchemistry in Alloy 690 heat-affected zone and stress corrosion cracking in high temperature water

Junjie Chen, Tetsuo Shoji, Yoichi Takeda, Seiya Yamazaki

Journal of Nuclear Materials　2015年10月

DOI： 10.1016/j.jnucmat.2015.06.025 　

ISSN：0022-3115
Simulation of the cold spray particle deposition process 査読有り

Jing Xie, Daniel Nélias, Hélène Walter Le Berre, Kazuhiro Ogawa, Yuji Ichikawa

Journal of Tribology　137　(4)　041101-1-041101-15　2015年10月1日

DOI： 10.1115/1.4030257 　

ISSN：0742-4787

eISSN：1528-8897
Effect of Substrate Surface Oxide Film Thickness on Deposition Behavior and Deposition Efficiency in the Cold Spray Process 査読有り

Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa

Journal of Thermal Spray Technology　24　(7)　1269-1276　2015年10月1日

DOI： 10.1007/s11666-015-0299-y 　

ISSN：1059-9630

eISSN：1544-1016
Development of Ultra-High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) Coating by Cold Spray Technique 査読有り

Kesavan Ravi, Yuji Ichikawa, Tiana Deplancke, Kazuhiro Ogawa, Olivier Lame, Jean-Yves Cavaille

JOURNAL OF THERMAL SPRAY TECHNOLOGY　24　(6)　1015-1025　2015年8月

DOI： 10.1007/s11666-015-0276-5 　

ISSN：1059-9630

eISSN：1544-1016
Influence of Surface Oxide Film on Deposition Behavior of Cold Spray Emulated Particle by Single Particle Shot System 査読有り

Kiyohiro Ito, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa

Thermal Spray 2015: Proceedings of the International Thermal Spray Conferenc　1　513-519　2015年5月11日
Mechanistic Study and Characterization of Cold Sprayed Ultra High Molecular Weight Polyethylene-Nano Ceramic Composite 査読有り

Kesavan Ravi, Yuji Ichikawa, Tiana Deplancke, Kazuhiro Ogawa, Olivier Lame, Jean-Yves Cavaille

Thermal Spray 2015: Proceedings of the International Thermal Spray Conferenc　585-591　2015年5月11日
コールドスプレーを用いた生体用多孔質チタンコーティングの開発査読有り

山崎泰広, 関翔馬, 佐藤達也, 大野直行, 曽根通介, 市川裕士, 宮崎孝道, 小川和洋

溶射　52　(2)　62-67　2015年
出版者・発行元： Japan Thermal Spray Society
DOI： 10.11330/jtss.52.62 　

ISSN：0916-6076

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The purpose of the present study is to develop a novel implant material which has a superior biocompatibilities and high strength by means of a coating technology.In this study,the cold spray technique was selected and used as surface modification method of a titanium alloy for the development of implant material;the porous pure titanium coating was sprayed on a titanium alloy,Ti-6Al-4V,by using the cold spray technique.The influences of spray conditions and post-sprayed heat treatments on the mechanical properties of the cold sprayed biomedical coatings were investigated.It was revealed from the experimental results that the developed biomedical titanium coatings had a low elastic modulus,high adhesion and enough tensile strength.Most important factor to get the superior biomedical coatings was the post-spray heat treatment because both the adhesion and cohesion strengths of the coatings could be improved significantly due to the post-spray heat treatment.It was also revealed that both the adhesion and cohesion strengths were improved by the recrystallization of nanoparticles generated by the high speed collision of particle during the cold spray process.The cold sprayed biomedical coatings developed in this work have enough fatigue properties.
Improved Deposition Efficiency of Cold-Sprayed CoNiCrAlY with Pure Ni Coatings and Its High-Temperature Oxidation Behavior after Pre-Treatment in Low Oxygen Partial Pressure 査読有り

Kang-Il Lee, Kazuhiro Ogawa

MATERIALS TRANSACTIONS　55　(9)　1434-1439　2014年9月

DOI： 10.2320/matertrans.T-M2014829 　

ISSN：1345-9678

eISSN：1347-5320
DEPOSITION MECHANISM BASED ON NUMERICAL SIMULATION FOR THE COLD-SPRAYED AG COATINGS ON AL AND AISI304 SUBSTRATES 査読有り

Jingfu ZHANG, Huajie HAN, Kazuhiro OGAWA, Alain COMBESCURE

Proceedings of the JSME/ASME 2014 International Conference on Material and Processing　2014年6月
EPPECT OF NICKEL POWDER MIXING ON CONICRALY COATINGS BY COLD SPRAY 査読有り

Kang-Il Lee, Kazuhiro Ogawa

Proceedings of the JSME/ASME 2014 International Conference on Materials and Processing　2014年6月
Experimental and SPH study of cold spray impact between similar and dissimilar metals 査読有り

A. Manap, O. Nooririnah, H. Misran, T. Okabe, K. Ogawa

SURFACE ENGINEERING　30　(5)　335-341　2014年6月

DOI： 10.1179/1743294413Y.0000000237 　

ISSN：0267-0844

eISSN：1743-2944
Micro-scale interface strength evaluation of cold sprayed deposit 査読有り

Yuji ICHIKAWA, Yusuke WATANABE, Kazuhiro OGAWA, Hideo MIURA

Thermal Spray 2014: Proc. of ITSC2014　707-710　2014年5月21日
Improvement of delamination resistant properties for thermal barrier coatings by formation wedge-like thermally grown oxide 査読有り

S. Hatta, K. Ogawa, T. Takanezawa, H. Yamazaki

Proceedings of International Thermal Spray Conference 2014　2014年5月
Iron boron based powders sprayed by high velocity spray processes 査読有り

I. Ozdemir, K. Ogawa, K. Sato

SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY　240　373-379　2014年2月

DOI： 10.1016/j.surfcoat.2013.12.056 　

ISSN：0257-8972
Influence of substrate materials on deposition behaviour of cold spray emulated pure single Al particle

K. Ito, Y. Ichikawa, K. Ogawa

Recent Advances in Structural Integrity Analysis - Proceedings of the International Congress (APCF/SIF-2014)　519-523　2014年
出版者・発行元： Elsevier
DOI： 10.1533/9780081002254.519 　
Simulation of the Cold Spray Deposition Process for Aluminum and Copper using Lagrangian, ALE and CEL Methods 査読有り

Daniel N{\'{e } }lias, Jing Xie, H{\'{e, l{\`{e } }ne Walter-Le Berre, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa

Thermomechanical Industrial Processes　321-358　2014年1月
出版者・発行元： Wiley-Blackwell
DOI： 10.1002/9781118578759.ch7 　
Effects of Spark-Plasma Sintering Treatment on Cold-Sprayed Copper Coatings 査読有り

K. Ito, K. Ogawa

JOURNAL OF THERMAL SPRAY TECHNOLOGY　23　(1-2)　104-113　2014年1月

DOI： 10.1007/s11666-013-0047-0 　

ISSN：1059-9630

eISSN：1544-1016
Adhesion strength of ceramic top coat in thermal barrier coatings subjected to thermal cycles: Effects of thermal cycle testing method and environment

Masakazu Okazaki, Satoshi Yamagishi, Yasuhiro Yamazaki, Kazuhiro Ogawa, Hiroyuki Waki, Masayuki Arai

INTERNATIONAL JOURNAL OF FATIGUE　53　33-39　2013年8月

DOI： 10.1016/j.ijfatigue.2012.02.014 　

ISSN：0142-1123

eISSN：1879-3452
Microtexture and Electrical and Mechanical Properties of the Cold-sprayed Copper Deposit 査読有り

Yusuke Watanabe, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa, Hideo Miura

ASME2013 International Technical Conference and Exhibition on Packaging and Integration of Electronic and Photonic Microsystems(InterPACK2013)　1　2013年7月16日
出版者・発行元： {ASME} International
DOI： 10.1115/IPACK2013-73150 　
Effects of Spark Plasma Sintering Treatment for Cold-Sprayed Metallic Coatings 査読有り

K. Ito, K. Ogawa

Proceedings of International Thermal Spray Conference 2013　143-148　2013年5月
Influence of Carrier Gas Composition on Microstructures and Mechanical Properties of Cold-Sprayed Titanium Coatings 査読有り

Y. Ichikawa, K. Ogawa, N. Nose, Y. Nomura, M. Takahashi, H. Amano

Proceedings of International Thermal Spray Conference 2013　2013年5月
Thermally grown oxide growth behavior and its impedance properties of thermal barrier coatings with cold sprayed and low pressure plasma sprayed bond coatings 査読有り

Kazuhiro Ogawa, Atsushi Nakano

Zairyo/Journal of the Society of Materials Science, Japan　62　(2)　131-136　2013年2月

DOI： 10.2472/jsms.62.131 　

ISSN：0514-5163 1880-7488
コールドスプレー施工したNi基超合金IN738LC 材のスプレー後熱処理条件の最適化査読有り

小川和洋, 恩地智史

材料　61　(2)　131-136　2013年
出版者・発行元： The Society of Materials Science, Japan
DOI： 10.2472/jsms.62.137 　

ISSN：0514-5163

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In this study, the effects of heat treatment were clarified, and then the optimum heat treatment condition was investigated for the cold sprayed Ni base superalloy IN738LC coatings. In order to characterize the microstructure of heat treated cold spray coatings, SEM and TEM observation, EBSD analyses were carried out. And also, in order to evaluate mechanical properties, small punch (SP) tests and four-point bending tests were conducted. And as for an as-sprayed IN738LC coating, heat treatment (1121°C/2h + 843°C/24h) was applied. Prior to heat treatment, the as-sprayed coating had nano-order crystalline in the vicinity of the interface between coating and substrate. However, after heat treatment, the nano-order grains changed for micron-order grains. This grain growth can induce the improvement of the material properties such as ductibility and adhesion strength etc., and release of residual stress. And then, optimum heat treatment condition was investigated. At first, effects of heat treatment were considered. It was thought that the changes of configuration of γ' precipitation phases and crystal grain were important for characteristics of heat treated coatings. As a result of heat treatments, it is clear that the crystal grain of as-sprayed coating was mainly changed by solution heat treatment, and γ' phase precipitated in solution heat treatment and grew in aging treatment. Therefore, the discussion about optimal heat treatment condition was focused on the conditions of solution heat treatment. The coatings were heat-treated at higher temperature or for longer time compared with standard heat treatment of virgin IN738LC. It was clear that solution treatment at higher temperature was especially effective for miniaturization and homogenization of γ' phases, and growth of crystal grains. In the coating strength tests and adhesion strength tests, the specimen with higher temperature heat-treatment demonstrated better results than that of the specimen with standard heat treatment.
コールドスプレーおよび減圧プラズマ溶射によりボンドコートを施工した遮熱コーティングの熱成長酸化物成長挙動とそのインピーダンス特性査読有り

小川和洋, 中野淳

材料　61　137-142　2013年

DOI： 10.2472/jsms.62.131 　
Influence of crystallite size and lattice spacing on thermal condition of polycrystalline copper deposited by solid particle electron and phonon conduction 査読有り

D. Seo, K. Ogawa, K. Sakaguchi, N. Miyamoto, Y. Tsuzuki

SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY　207　233-239　2012年8月

DOI： 10.1016/j.surfcoat.2012.06.078 　

ISSN：0257-8972
Numerical Simulation of the Cold Spray Deposition Process for Aluminium and Copper 査読有り

Jing Xie, Daniel Nelias, Hélène Walter-le Berre, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa

ASME 2012 11th Biennial Conference on Engineering Systems Design and Analysis　1　109-111　2012年7月2日
出版者・発行元： {ASME} International
DOI： 10.1115/ESDA2012-82107 　
The Protectiveness of Thermally Grown Oxides on Cold Sprayed CoNiCrAlY Bond Coat in Thermal Barrier Coating 査読有り

A. Manap, A. Nakano, K. Ogawa

JOURNAL OF THERMAL SPRAY TECHNOLOGY　21　(3-4)　586-596　2012年6月

DOI： 10.1007/s11666-012-9749-y 　

ISSN：1059-9630
Characterization of microstructure, local deformation and microchemistry in Alloy 600 heat-affected zone and stress corrosion cracking in high temperature water 査読有り

Zhanpeng Lu, Tetsuo Shoji, Seiya Yamazaki, Kazuhiro Ogawa

CORROSION SCIENCE　58　211-228　2012年5月

DOI： 10.1016/j.corsci.2012.01.029 　

ISSN：0010-938X
Multi-walled carbon nanotube-reinforced copper nanocomposite coating fabricated by low-pressure cold spray process 査読有り

Seungchan Cho, Kenta Takagi, Hansang Kwon, Dowon Seo, Kazuhiro Ogawa, Keiko Kikuchi, Akira Kawasaki

SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY　206　(16)　3488-3494　2012年4月

DOI： 10.1016/j.surfcoat.2012.02.021 　

ISSN：0257-8972
SiO2 and MoSi2 formation on Inconel 625 surface via SiC coating deposited by cold spray 査読有り

D. Seo, M. Sayar, K. Ogawa

SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY　206　(11-12)　2851-2858　2012年2月

DOI： 10.1016/j.surfcoat.2011.12.010 　

ISSN：0257-8972
Numerical Analysis of Interfacial Bonding of Al-Si Particle and Mild Steel Substrate by Cold Spray Technique Using the SPH Method

MANAP Abreeza, OGAWA Kazuhiro, OKABE Tomonaga

Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering　6　(3)　241-250　2012年
出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jmmp.6.241 　

ISSN：1880-9871

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The deposition mechanism of the cold spray (CS) technique is investigated numerically using the smoothed particle hydrodynamics (SPH) method. The CS process is simulated by modeling the impact of a spherical Al-Si powder particle on a mild steel substrate. In this work, the adhesive interaction between the contacting surfaces is described by intersurface forces using the cohesive zone model. Simulation results show that successful bonding is achieved above the critical velocity, but rebound was observed at high velocities. This indicates that optimum deposition is achieved only within a certain range of particle velocities. The simulated deformed particle shape evolution and estimated critical velocity from other sources were compared and good agreement was obtained. The analyses demonstrate the feasibility of the presented SPH methodology and the adhesive interaction model for simulating the deformation behavior of CS particles.
Parameter study influencing thermal conductivity of annealed pure copper coatings deposited by selective cold spray processes 査読有り

D. Seo, K. Ogawa, K. Sakaguchi, N. Miyamoto, Y. Tsuzuki

SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY　206　(8-9)　2316-2324　2012年1月

DOI： 10.1016/j.surfcoat.2011.10.010 　

ISSN：0257-8972
Influence of Specimen Shape and Bond Coating Process on Thermally Grown Oxide Growth at the Thermal Barrier Coating/Bond Coating Interface 査読有り

Atsushi Nakano, Kazuhiro Ogawa

Proceedings of ATEM'11　2011年11月
Numerical Analysis of Interfacial Bonding of Aluminum Powder Particle and Aluminum Substrate by Cold Spray Technique using the SPH Method 査読有り

Abreeza Manap, Kazuhiro Ogawa, Tomonaga Okabe

Proceedings of the JSME/ASME 2011 ICMP2011　2011年6月
Improvement of deposition efficiency and control of hardness for cold-sprayed coatings using high carbon steel/mild steel mixture powder 査読有り

Kazuhiro Ogawa, Satoshi Amao, Nobuyuki Yokoyama, Kousuke Ootaki

Proceedings of the JSME/ASME 2011 ICMP2011　5　(12)　793-802　2011年6月
出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jmmp.5.793 　

ISSN：1880-9871

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In this study, in order to make high carbon steel coating by cold spray technique, spray conditions such as carrier gas temperature and pressure etc. were investigated. And also, in order to improve deposition efficiency and control coating hardness of cold-sprayed high carbon steel, high carbon and mild steel mixed powder and its mechanical milled powder were developed and were optimized. By using the cold-spray technique, particle deposition of a high carbon steel was successful. Moreover, by applying mixed and mechanical milled powders, the porosity ratio was decreased and deposition efficiency was improved. Furthermore, using these powders, it is possible to control the hardness value. Especially, when using mechanical milled powder, it is very difficult to identify the interface between the coating and the substrate. The bonding between the coating and the substrate is thus considered to be excellent.
コールドスプレー法で施工されたMCrAlY皮膜の高温酸化特性査読有り

市川裕士, 小川和洋, 野中勇

材料　60　(2)　159-166　2011年2月

DOI： 10.2472/jsms.60.159 　

ISSN：0514-5163
Computer simulation of cold sprayed deposition using smoothed particle hydrodynamics 査読有り

A. Manap, T. Okabe, K. Ogawa

11TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON THE MECHANICAL BEHAVIOR OF MATERIALS (ICM11)　10　1145-1150　2011年

DOI： 10.1016/j.proeng.2011.04.190 　

ISSN：1877-7058
Deposition of ceramic oxides in atmosphere and at room temperature using the powder jet deposition technique 査読有り

K. Ogawa, H, Arata, M. Takegoshi, F. Ono, T. Saito

Proceedings of International Thermal Spray Conference 2011　2011年
Characterization of Thermally Grown Oxide on Cold Sprayed CoNiCrAlY Bond Coat in Thermal Barrier Coating 査読有り

Abreeza Manap, Dowon Seo, Kazuhiro Ogawa

HIGH-TEMPERATURE OXIDATION AND CORROSION 2010　696　324-329　2011年

DOI： 10.4028/www.scientific.net/MSF.696.324 　

ISSN：0255-5476
Improvement of deposition efficiency and control of hardness for cold-sprayed coatings using high carbon steel/mild steel mixture powder 査読有り

Kazuhiro Ogawa, Satoshi Amao, Nobuyuki Yokoyama, Kousuke Ootaki

Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering　5　(12)　793-802　2011年
出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jmmp.5.793 　

ISSN：1880-9871

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In this study, in order to make high carbon steel coating by cold spray technique, spray conditions such as carrier gas temperature and pressure etc. were investigated. And also, in order to improve deposition efficiency and control coating hardness of cold-sprayed high carbon steel, high carbon and mild steel mixed powder and its mechanical milled powder were developed and were optimized. By using the cold-spray technique, particle deposition of a high carbon steel was successful. Moreover, by applying mixed and mechanical milled powders, the porosity ratio was decreased and deposition efficiency was improved. Furthermore, using these powders, it is possible to control the hardness value. Especially, when using mechanical milled powder, it is very difficult to identify the interface between the coating and the substrate. The bonding between the coating and the substrate is thus considered to be excellent.
Iron boride coatings produced by cold spray processes

I.Ozdemir, K.Ogawa, K.Sato, D.Seo

Proceedings of International Thermal Spray Conference 2011　2011年
nfluence of gas conditions in Cold Spraying on WC cermet coatings 査読有り

K. Sato, D. Seo, H. Furukawa, J. Kitamura, K. Ogawa

Proceedings of International Thermal Spray Conference 2011　2011年
Influence of metal binder of WC cermet powder for Cold Spray and HVOF

K. Sato, H. Furukawa, J. Kitamura, D. Seo, K. Ogawa

Proceedings of International Thermal Spray Conference 2011　2011年
Cold-Spraying Coupled to Nano-Pulsed Nd-YaG Laser Surface Pre-treatment 査読有り

D. K. Christoulis, S. Guetta, E. Irissou, V. Guipont, M. H. Berger, M. Jeandin, J-G. Legoux, C. Moreau, S. Costil, M. Boustie, Y. Ichikawa, K. Ogawa

JOURNAL OF THERMAL SPRAY TECHNOLOGY　19　(5)　1062-1073　2010年9月

DOI： 10.1007/s11666-010-9500-5 　

ISSN：1059-9630
微粒子静電加速および基板形状最適化による超音速微粒子流動加工の高性能化

高奈秀匡, 李紅岩, 小川和洋, 西山秀哉

電気学会新エネルギー・環境研究会資料, FTE-10-050　2010　(41)　55-60　2010年8月26日
Feasibility of Polycarbonate Coatings by Cold Spray Process 査読有り

Dowon Seo, Nora Mahiou, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji, Katsumi Ito, Ismail Tirtom

International Thermal Spray Conference & Exposition 2010　714-720　2010年5月
Influence of asymmetric electrode geometry on an impedance spectrum of a plasma-sprayed thermal barrier coating system 査読有り

Masatoshi Tanno, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji

SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY　204　(15)　2504-2509　2010年4月

DOI： 10.1016/j.surfcoat.2010.01.030 　

ISSN：0257-8972
Computational and Experimental Studies on Cavity Filling Process by Cold Gas Dynamic Spray 査読有り

Hidemasa Takana, HongYang Li, Kazuhiro Ogawa, Tsunemoto Kuriyagawa, Hideya Nishiyama

JOURNAL OF FLUIDS ENGINEERING-TRANSACTIONS OF THE ASME　132　(2)　2010年2月

DOI： 10.1115/1.4000802 　

ISSN：0098-2202
S0306-2-4 コールドスプレーで施工したボンドコートを有する遮熱コーティングの高温酸化挙動評価([S0306-2]損傷評価・補修と非破壊評価I)

小川和洋, Manap Abreeza, 除道源, 市川裕士, 西村由明, 古川敦康

年次大会講演論文集　2010　35-36　2010年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2010.1.0_35 　

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The cold spray (CS) technique is known as a new coating technique. It has many advantages, i.e. dense coating, high deposition rate no phase transformation and low oxidation. The CS technique was applied to make a bond coating (BC) for a thermal barrier coating (TBC). In this study, the TBC with cold sprayed bond coat (CS-BC) and a TBC with conventional low pressure plasma sprayed BC (LPPS-BS) were prepared. High temperature oxidation behavior under stress loading was evaluated for these samples. As a result, the high temperature oxidation behavior of the TBC with CS-BC is approximately-same or slightly excellent compared to that of the TBC with LPPS-BC.
J0401-2-2 高炭素鋼/軟鋼混合粉末によるコールドスプレー皮膜硬さ制御([J0401-2]固相粒子成膜技術とその応用(2):溶射・コールドスプレー皮膜の特性評価)

小川和洋, 天尾聡, 横山信行, 大瀧紘介

年次大会講演論文集　2010　429-430　2010年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2010.6.0_429 　

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In the case of cold spraying, small particles are accelerated to subsonic or supersonic velocity by high temperature and supersonic gas flow, and then impact onto a substrate. When particles impact onto a substrate, kinetic energy of the particles is converted to plastic deformation energy, namely plastic deformation is required for deposition. Because of requirement of plastic deformation, hard materials, such as high carbon steels, can be difficult to deposit on the substrate. And also, due to large plastic deformation, work hardening can be occurred. In this study, in order to develop an innovative repairing technique for high carbon steel by cold spraying, microstructures and hardness property of cold sprayed high carbon steel coatings using high carbon steel powders were evaluated. In order to improve and control the hardness of the coating, spray conditions were optimized and mixed powders of high carbon and mild steels were used. By applying mixed powders, a dense and thick coating with appropriate hardness was obtained.
J0401-2-5 コールドスプレーによる亜鉛めっき鋼材の損傷補修の検討([J0401-2]固相粒子成膜技術とその応用(2):溶射・コールドスプレー皮膜の特性評価)

市川裕士, 小川和洋, 西村由明, 古川敦康

年次大会講演論文集　2010　435-436　2010年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2010.6.0_435 　

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Cold spray (CS) is a new coating technology for the production of high quality metallic based coatings. This process involves the deposition of metallic layers and structures from propelled fine powders using a high-speed gas jet flow without melting. Low-pressure type CS process, which consists of small and compact equipment, is expected to be used for on-site repairing application. In this work, the possibility of the repair for zinc plating by low-pressure type CS technique was discussed. We have successfully obtained thick (mm order) Zn deposition by low-pressure type CS technique. Moreover, from the investigation results of environmental resistant properties, it may be considered that CS technique have high possibility to apply the repairing application for the Zn plating.
Repairing of degraded hot section parts of gas turbines by cold spraying 査読有り

Kazuhiro Ogawa, Takahiro Niki

ADVANCES IN FRACTURE AND DAMAGE MECHANICS VIII　417-418　545-548　2010年

DOI： 10.4028/www.scientific.net/KEM.417-418.545 　

ISSN：1013-9826
Collaborative Research on Adhesion Strength of Thermal Barrier Coatings in JSMS 査読有り

OKAZAKI Masakazu, ITOH Akihiro, FUKANUMA Hirotaka, OHNO Naoyuki, KANEKO Hideaki, KAWAMURA Masashi, YAMAZAKI Yasuhiro, NAMBA Kouichi, OGAWA Kazuhiro, OHKI Motofumi, FUJIYAMA Kazunari, WAKI Hiroyuki, ARAI Masayuki, SEKIHARA Masaru

Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering　4　(2)　252-263　2010年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jmmp.4.252 　

ISSN：1880-9871

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This paper introduces the brief summary of the recent collaboration test results on thermal barrier coatings (TBCs) in the JSMS Subcommittee, which covers the measurements of elastic modulus, tensile strength, residual stress and thermal conductivity of the TBC specimens. Here, the round-robin TBC specimens consisting of 8% yttria stabilized zirconia, CoNiCrAlY alloy bond coat and Ni-base superalloy were prepared by plasma spraying method. The isothermal exposure and the thermal cycles were applied to the TBC specimens by several conditions at high temperatures, to measure both the residual stress and the remaining adhesion strength of the ceramic top, as well as to characterize the thermally grown oxide at the top coat/bond coat interface. The round-robin test results clearly demonstrated that the adhesion strength was significantly changed by the application of thermal cycles and the isothermal exposure. Of particular important results was found in the remaining adhesion strength that were strongly dependent on the testing method to give the thermal cycles.
Lasers and Thermal Spray 査読有り

M. Jeandin, D. Christoulis, F. Borit, M. H. Berger, S. Guetta, G. Rolland, V. Guipont, E. Irissou, J. G. Legoux, C. Moreau, M. Nivard, L. Berthe, M. Boustie, W. Ludwig, K. Sakaguchi, Y. Ichikawa, K. Ogawa, S. Costil

THERMEC 2009, PTS 1-4　638-642　174-+　2010年

DOI： 10.4028/www.scientific.net/MSF.638-642.174 　

ISSN：0255-5476
A SOCRATIC APPROACH TO SURFACE MODIFICATION: THE EXAMPLE OF THERMAL SPRAY 査読有り

M. Jeandin, D. Christoulis, F. Borit, M.H. Berger, S. Guetta, G. Rolland, V. Guipont, F. N’Guyen, D. Jeulin, E. Irissou, J.G. Legoux, C. Moreau, M. Nivard, L. Berthe, M. Boustie, W. Ludwig, K. Sakaguchi, Y. Ichikawa, K. Ogawa, S. Costil

Surface Modification Technologies XXIV　2010年
多結晶Ni基超合金コールドスプレー皮膜の信頼性評価査読有り

恩地智史, 仁木隆祐, 小川和洋, 吉岡洋明, 齊藤正弘

溶射　47　(1)　1-7　2010年1月
出版者・発行元：日本溶射協会
ISSN：0916-6076
コールドスプレーによるキャビティー充填加工の計算・実験統合解析

高奈秀匡, 李紅岩, 小川和洋, 西山秀哉

2009年度溶射合同講演大会（日本溶射協会第90回（2009年度秋季）全国講演大会・（社）高温学会溶射部会第18回溶射総合討論会）講演論文集　55-56　2009年12月
粒子画像流速測定法(PIV)を用いたコールドスプレー粒子の速度評価

三上範大, 蓋暁輝, 小川和洋, 高奈秀匡, 西山秀哉, 石井清一, 松村哲, 安木政史

2009年度溶射合同講演論文集　57-58　2009年12月
分子動力学法によるコールドスプレーで施工したNi基超合金粒子の付着メカニズムの基礎的検討査読有り

恩地智史, 小川和洋, 久保百司

溶射　46　116-120　2009年12月
Computational and Experimental Studies on Supersonic Particulate Jet Process for Cavity Filling

Hidemasa Takana, Hong Yang Li, Kazuhiro Ogawa, Tsunemoto Kuriyagawa, Hideya Nishiyama

Proceedings of the 9th International Symposium on Advanced Fuild Information and Transdiscriplinary Fluid Integration　122-123　2009年11月
Influence of Particle Velocity on Adhesion of Cold-Sprayed Splats 査読有り

S. Guetta, M. H. Berger, F. Borit, V. Guipont, M. Jeandin, M. Boustie, Y. Ichikawa, K. Sakaguchi, K. Ogawa

JOURNAL OF THERMAL SPRAY TECHNOLOGY　18　(3)　331-342　2009年9月

DOI： 10.1007/s11666-009-9327-0 　

ISSN：1059-9630
Non-destructive microwave detection of layer thickness in degraded thermal barrier coatings using K- and W-band frequency range 査読有り

M. Sayar, D. Seo, K. Ogawa

NDT & E INTERNATIONAL　42　(5)　398-403　2009年7月

DOI： 10.1016/j.ndteint.2009.01.003 　

ISSN：0963-8695
Cold spraying combined to laser surface pre-treated using PROTAL 査読有り

D.K Christoulis, S. Guetta, V. Guipont, MH. Berger, M. Jeandin, M. Boustie, S. Costil, Y. Ichikawa, K. Ogawa, E. Irissou, JG. Legoux, C. Moreau

Thermal Spray 2009: Expanding Thermal Spray Performance to New Markets and Applications　1151-1156　2009年5月6日

DOI： 10.1361/cp2009itsc1151 　
Influence of high-temperature creep stress on growth of thermally grown oxide in thermal barrier coatings 査読有り

D. Seo, K. Ogawa, Y. Nakao, H. Miura, T. Shoji

SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY　203　(14)　1979-1983　2009年4月

DOI： 10.1016/j.surfcoat.2009.01.029 　

ISSN：0257-8972
Early stage SCC initiation analysis of fcc Fe-Cr-Ni ternary alloy at 288 °C: A quantum chemical molecular dynamics approach 査読有り

Nishith Kumar Das, Ken Suzuki, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji

Corrosion Science　51　(4)　908-913　2009年4月

DOI： 10.1016/j.corsci.2009.01.005 　

ISSN：0010-938X
Effect of welded mechanical heterogeneity on local stress and strain ahead of stationary and growing crack tips 査読有り

He Xue, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji

NUCLEAR ENGINEERING AND DESIGN　239　(4)　628-640　2009年4月

DOI： 10.1016/j.nucengdes.2008.12.024 　

ISSN：0029-5493
J0404-1-2 コールドスプレー法によるNi基超合金粉末付着への粒子径分布の影響(粒子積層による膜創製の学理(1))

小川和洋, 仁木隆裕

年次大会講演論文集　2009　347-348　2009年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2009.6.0_347 　

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The cold spraying process, which has been studied as not only a new coating technology but also as a process for obtaining a thick deposition layer, is proposed as a potential repairing solution. The process results in little or no oxidation of the spray materials, so the surfaces stay clean, which in turn enables superior bonding. Since the operating temperature is relatively low, the particles do not melt and the shrinkage on cooling is very low. In this study, the cold spraying conditions were optimized by taking into account the particle kinetic energy and the rebound energy for application in repairing gas turbine blades. A high quality cold-sprayed layer is that which has lowest porosity; thus the spraying parameters were optimized to achieve low-porosity layer, which was verified by scanning electron microscopy (SEM).
J0404-1-4 第一原理計算および分子動力学法によるNi基超合金コールドスプレー皮膜の粒子付着機構解析(粒子積層による膜創製の学理(1))

恩地智史, 小川和洋, 久保百司

年次大会講演論文集　2009　351-352　2009年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2009.6.0_351 　

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One of the main factors of cold sprayed particle adhesion is anchor effect caused by plastic deformation. In this paper, the impact of Ni-base superalloy particle in cold spray using molecular dynamics (MD) method was described. This MD result was compared based on two parameters: (1) degree of plastic deformation, (2) average of number of atom binding at the interface of substrate and particle. As a result, it is thought that the possibility for the contribution of atom binding to adhesive strength between a particle and substrate. And first principle calculation was done to structures of Ni surface by replacing one Ni atom with a metal atom involved in IN738LC. This result shows which atoms in IN738LC contribute to the enhancement of adhesive strength of substrate/particle interface.
COMPUTATIONAL AND EXPERIMENTAL STUDIES ON CAVITY FILLING PROCESS BY COLD GAS DYNAMIC SPRAY 査読有り

Hidemasa Takana, HongYang Li, Kazuhiro Ogawa, Tsunemoto Kuriyagawa, Hideya Nishiyama

IMECE 2008: HEAT TRANSFER, FLUID FLOWS, AND THERMAL SYSTEMS, VOL 10, PTS A-C　435-444　2009年
Density functional study of atomic oxygen and water molecule adsorption on chromium substituted Ni surface 査読有り

N. K. Das, K. Suzuki, Y. Takeda, K. Ogawa, T. Shoji

Molecular Simulation　2009年

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accepted
コールドスプレー法による鋼粒子の成膜およびその特性評価査読有り

天尾聡, 市川裕士, 小川和洋, 深沼博隆

溶射　46　1-5　2009年1月
Comparative study on oxidation behavior of selected MCrAlY coatings by elemental concentration profile analysis 査読有り

D. Seo, K. Ogawa, Y. Suzuki, K. Ichimura, T. Shoji, S. Murata

APPLIED SURFACE SCIENCE　255　(5)　2581-2590　2008年12月

DOI： 10.1016/j.apsusc.2008.07.141 　

ISSN：0169-4332
Characterization of Low-Pressure Cold-Sprayed Aluminum Coatings

K. Ogawa, K. Ito, K. Ichimura, Y. Ichikawa, S. Ohno, N. Onda

JOURNAL OF THERMAL SPRAY TECHNOLOGY　17　(5-6)　728-735　2008年12月

DOI： 10.1007/s11666-008-9254-5 　

ISSN：1059-9630
Characterization of Low-Pressure Cold-Sprayed Aluminum Coatings 査読有り

K. Ogawa, K. Ito, K. Ichimura, Y. Ichikawa, S. Ohno, N. Onda

JOURNAL OF THERMAL SPRAY TECHNOLOGY　17　(5-6)　728-735　2008年12月

DOI： 10.1007/s11666-008-9254-5 　

ISSN：1059-9630
Effect of critical plasma spray parameter on properties of hollow cathode plasma sprayed alumina coatings

S. Yugeswaran, V. Selvarajan, D. Seo, K. Ogawa

Surface and Coatings Technology　2008年10月

DOI： 10.1016/j.surfcoat.2008.08.030 　

ISSN：0257-8972
Fabrication of Yttria-Stabilized Zirconia Thin Film Under Room Temperature Atmospheric Pressure Conditions 査読有り

Tatsuya Sone, Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Kazuhiro Ogawa, Tatsuya Kawada, Tsunemoto Kuriyagawa, Toshiyuki Hashida, Junichiro Mizusaki

Proceedings of the 3rd JSME/ASME International Conference on Material and Processing　2008年10月
Difference in High-Temperature Oxidation Behavior Between Cold-Sprayed and Low-Pressure Plasma-Sprayed MCralY Coating 査読有り

Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji

Proceedings of the 3rd JSME/ASME International Conference on Material and Processing　2008年10月
Stress corrosion cracking analysis of Fe (111) and Fe-Cr (111) surface at different temperatures by quantum chemical molecular dynamics 査読有り

N. K. Das, K. Suzuki, Y. Takeda, K. Ogawa, T. Shoji

16th Pacific Basin Nuclear Conference　2008年10月
Control of Charged Nano/Micro Particle Behavior in an Impinging Supersonic Jet

Hidemasa Takana, Kazuhiro Ogawa, Tsunemoto Kuriyagawa, Hideya Nishiyama

Abstracts of the 14th International Congress on Plasma Physics (ICPP2008)　259-259　2008年9月8日
ナノ・マイクロ粒子ジェットとキャビティ基板との衝突干渉制御による超音微粒子ジェット加工の高度化

高奈秀匡, 李紅岩, 小川和洋, 厨川常元, 西山秀哉

日本流体力学会年会2008講演要旨集　2008　220-220　2008年9月4日
出版者・発行元：日本流体力学会

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Real-time computational simulations on cavity filling process by cold gas dynamic spray process were carried out in order to give an insight for their high performance advanced applications to joining, crack repair and dental treatment. It was made clear that shock wave appears in front of the substrate due to underexpansion of jet. By clarifying the relation between shock wave, cavity configuration and particle in-flight behavior in supersonic jet in detail, optimum cavity configuration for cavity filling process has been proposed both numerically and experimentally.
Quantum chemical molecular dynamics study of strain effect on metal and oxide interface interaction at high temperature

N.K. Das, K. Suzuki, Y. Takeda, K. Ogawa, T. Shoji

EUROCORR 2008, September 7-11 2008, Edinburgh, Scotland　(1226)　2008年9月
超音速微粒子ジェット加工のおけるナノ・マイクロ粒子流とキャビティー基板との衝突干渉制御

高奈秀匡, 李紅岩, 小川和洋, 厨川常元, 西山秀哉

日本混相流学会年会講演会2008　226-227　2008年8月8日
ナノ・マイクロ粒子高速流動の衝突過程とキャビティー充填加工の高度化

高奈秀匡, 李紅岩, 小川和洋, 厨川常元, 西山秀哉

日本機械学会2008年年次大会講演論文集　8　237-238　2008年8月2日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2008.8.0_237 　

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A real-time and realistic computation on the entire cold gas dynamic spray process has been carried out by the integrated model of flow considering shock wave, splat formation, and coating formation. The in-flight behavior of nano/micro particle in the supersonic jet impinging on the substrate with a cavity, and also the interaction between a particle and shockwave has been made clear from this study. By clarifying the effect of cavity shapes on a coating formation inside the cavity, optimum cavity shape was proposed for cavity filling process. Then, the fundamental data has been provided for the advanced application of a high performance cold gas dynamic spray process to a dental treatment or structural repair.
Computational simulation on performance enhancement of cold gas dynamic spray processes with electrostatic assist 査読有り

Hidemasa Takana, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji, Hideya Nishiyama

JOURNAL OF FLUIDS ENGINEERING-TRANSACTIONS OF THE ASME　130　(8)　1-7　2008年8月

DOI： 10.1115/1.2907417 　

ISSN：0098-2202
Computational simulation of cold spray process assisted by electrostatic force 査読有り

Hidemasa Takana, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji, Hideya Nishiyama

POWDER TECHNOLOGY　185　(2)　116-123　2008年7月

DOI： 10.1016/j.powtec.2007.10.005 　

ISSN：0032-5910
Quantum chemical molecular dynamics study of stress corrosion cracking behavior for fcc Fe and Fe–Cr surfaces 査読有り

Nishith Kumar Das, Ken Suzuki, Yoichi Takeda, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji

Corrosion Science　50　(6)　1701-1706　2008年6月

DOI： 10.1016/j.corsci.2008.01.032 　

ISSN：0010-938X
Theoretical design of SCC resistant Ni-based alloy by a computational chemistry approach 査読有り

N. K. Das, K. Suzuki, Y. Takeda, K. Ogawa, T. Shoji

Proceedings of the 2008 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants　2008年6月
Fe(111) AND Fe-Cr(111) SURFACE H2O INTERACTION AT DIFFERENT TEMPERATURES BY QUANTUM CHEMICAL MOLECULAR DYNAMICS

Nishith Kumar Das, Ken Suzuki, Yoichi Takeda, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji

Proceedings of JSCE Materials and Environments 2008, Oomiya, Japan　(A-302)　105-108　2008年5月15日
キャビティーを有する基板への超音速微粒子ジェット加工の高性能化

高奈秀匡, 李紅岩, 小川和洋, 厨川常元, 西山秀哉

平成19年度衝撃波シンポジウム講演論文集　163-164　2008年3月17日
High-temperature oxidation behavior and surface roughness evolution of VPSNiCrAlY coating 査読有り

D. Seo, K. Ogawa, T. Shoji, S. Murata

JOURNAL OF THERMAL SPRAY TECHNOLOGY　17　(1)　136-143　2008年3月

DOI： 10.1007/s11666-007-9150-4 　

ISSN：1059-9630
1242 パウダージェットデポジッション法による機能性酸化物の成膜とその物性(J11-1 粒子付着・成膜プロセスと膜の機械的特性(1) コールドスプレー皮膜の諸特性,ジョイントセッション,21世紀地球環境革命の機械工学:人・マイクロナノ・エネルギー・環境)

佐藤一永, 曽根達也, 八代圭司, 小川和洋, 川田達也, 厨川常元, 橋田俊之, 水崎純一郎

年次大会講演論文集　2008　329-330　2008年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2008.6.0_329 　

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Powder Jet Deposition (PJD) method is one of the film forming technique& Ceramics films can be fabricated by this method Ytariastabilized zirconia (YSZ) thin films were deposited on various substrates by PJD method YSZ thin film was fabricated in systemically changed substrates, particle sizes and carrier gas pressures. The microstructures of YSZ films were observed by scanning electron microscope (SEM). From this study results, the amount of deposition rate by PJD method varies according to substrate hardness and powder size. Similarly, the film structures are affected by substrate and powder size. Additionally, the electrical conductivity of YSZ film on Al_2O_3 substrate was measured as a function of temperature using impedance and two-probe A.C. method From this measurement, the amount of this film's electrical conductivity is good agreement from other studies of YSZ bulks. This result shows probability of application to high temperature ceramics devices such as Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs), gas sensors.
Development of a nondestructive evaluation technique for degraded thermal barrier coatings using microwave

M. Sayar, K. Ogawa, T. Shoji

REVIEW OF PROGRESS IN QUANTITATIVE NONDESTRUCTIVE EVALUATION, VOL 27A AND 27B　975　1536-1542　2008年

DOI： 10.1063/1.2902618 　

ISSN：0094-243X
Time-dependent Transition of Chemical Elements in Plasma Sprayed MCrAlY Coatings under High Temperature Oxidation 査読有り

Dowon Seo, Kazuhiro Ogawa, Yusuke Suzuki, Kenji Ichimura, Tetsuo Shoji, Shozo Murata

Surface Modification Technologies XXI　479-487　2008年
Mechanical and High Temperature Oxidation Properties of Cold Sprayed CoNiCrAlY Coatings for Thermal Barrier Coating 査読有り

Takahiro NIKI, Kazuhiro OGAWA, Tetsuo SHOJI

Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering　2　(6)　739-747　2008年
出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jmmp.2.739 　

ISSN：1880-9871

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Cold spraying, which is one of the spraying systems for particle deposition, has been studied as a new system of bond coatings of Thermal Barrier Coatings (TBCs) for components used in hot section of advanced gas turbine systems. In this paper, mechanical and oxidation properties including residual stress of Atmospheric Plasma Sprayed (APS) yttria-stabilized zirconia (YSZ) top coating with two different bond coating spraying systems, Low Pressure Plasma Spraying (LPPS) and the cold spraying, were evaluated and compared in thermal cycle tests. From the results, the porosity of the cold sprayed CoNiCrAlY bond coating is less than 4.2%. The relatively less oxidation layer is observed due to its higher density and more stable oxide growth. In-situ measurement of residual stress in the vicinity of the interface between bond coating and top coating shows that variations of residual stress between the thermal and the cold sprayed coatings are different. In particular, both coatings' residual stresses after thermal cycle test were compression due to oxide formation. The thermal sprayed coating had more oxidation layer than the cold sprayed coating. Therefore, compressive residual stress of the thermal sprayed coating was 40 MPa higher than the cold sprayed coating.
Deposition mechanism of cold sprayed MCrAlY coatings focused on nanostructure

Y. Ichikawa, T. Miyazaki, K. Ogawa, M. Jeandin, T. Shoji

Proceedings of the 2008 International Thermal Spray Conference & Exposition, CD-ROM, 2008　2008年
Influence of thermal cycling on residual stresses in a thermal barrier coating with a kinetic metallization sprayed bond coating

T. Niki, K. Ogawa, T. Shoji

Proceedings of the 2008 International Thermal Spray Conference & Exposition, CD-ROM, 2008　2008年
Role of high temperature creep stress in thermally grown oxide growth of thermal barrier coatings

D. Seo, K. Ogawa, Y. Nakao, D. Seo, H. Miura, T. Shoji

Proceedings of the 2008 International Thermal Spray Conference & Exposition, CD-ROM, 2008　2008年
Multiscale modeling approach to stress corrosion cracking 査読有り

Ismail Tirtom, Nishith Kumar Das, Ken Suzuki, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji

International Conference on Advances in Nuclear Power Plants, ICAPP 2008　4　2081-2089　2008年
Integral Layer Profile Analysis Investigation of High Temperature Oxidation of MCrAlY Coatings 査読有り

D. Seo, K. Ogawa, Y. Suzuki, K. Ichimura, T. Shoji, S. Murata

International Gas Turbine Congress 2007 Tokyo　2007年12月
Effect of particle size distribution on isothermal oxidation characteristics of plasma sprayed CoNi- and CoCrAlY coatings 査読有り

Dowon Seo, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji, Shozo Murata

JOURNAL OF THERMAL SPRAY TECHNOLOGY　16　(5-6)　954-966　2007年12月

DOI： 10.1007/s11666-007-9131-7 　

ISSN：1059-9630
静電加速によるマイクロ・ナノ粒子超音速ジェット加工の高性能化査読有り

高奈秀匡, 小川和洋, 庄子哲雄, 西山秀哉

日本機械学会第85期流体工学部門講演会講演論文集　(07-16)　114　2007年11月
Dynamics of Water/Oxide/Metal Interfaces and Mechanisms of Environmentally Assisted Cracking 査読有り

D. Seo, K. Ogawa, Y. Suzuki, K. Ichimura, T. Shoji, S. Murata

Proceedings of the International Symposium on Research for Aging Management of Light Water Reactors and Its Future Trend (The 15th Anniversary of INSS), Fukui City, JAPAN　7.1-24　2007年10月
Segregation of Alloying Elements of Directionally Solidified Nickel Based Superalloy CM247LC during Creep Degradation Process

Takahiro Niki, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji

Key Engineering Materials　2007年9月10日

DOI： 10.4028/www.scientific.net/kem.353-358.537 　

ISSN：1662-9795

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<jats:p>The mechanism of the degradation process of nickel based superalloy CM247LC under creep loading was analyzed by considering the microscopic chemical composition of the material such as phase boundary of γ and γ’ phases. In this study, a Directionally Solidified (DS) nickel-based superalloys CM247LC was used as test specimens. The creep test was performed at 900oC under an uni-axial stress of 216 MPa. Each specimen was creep ruptured and interrupted at different hours and then analyzed. The change of chemical composition around the interface analyzed precisely by used Auger Electron Spectroscopy (AES). It was found that the local enrichment or lack of cobalt and chromium was found at the interface. This tendency was not found in the stress free area. Since chromium is the well-known element that dominates the degradation of this material, such an enrichment or lack of cobalt and chromium may play an important role for forming a crack propagation path near the interface. This local segregation should be analyzed further to make clear degradation mechanism of this material.</jats:p>
Collaboration Tasks on Physical and Fundamental Properties of Plasma Sprayed Thermal Barrier Coatings in Japan Society of Materials Science

Kazuhiro Ogawa

Key Engineering Materials　2007年9月10日

DOI： 10.4028/www.scientific.net/kem.353-358.1806 　

ISSN：1662-9795

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<jats:p>The subcommittee on superalloys and coatings, The Society for Materials and Science, Japan (JSMS) was established in 1997. As second stage of the committee, we investigated a fundamental study on thermal plasma sprayed thermal barrier coatings (TBCs). Especially, relationships between spray conditions and coating properties are discussed. It was used 4 spraying conditions such as 1) standard condition, 2) larger particle used and lower velocity, 3) normal particle used and lower velocity, and 4) standard condition and heating up the substrate to 473K. As a round robin test, porosity ratio, residual stress, and bonding strength were evaluated by several techniques for the specimens, which were sprayed by above 4 conditions. As a result, Young’s modulus, and tensile strength increased with decreasing porosity ratio. In case of tests for residual stress evaluation, as-sprayed specimens have small tensile residual stresses. After thermal exposure, residual stresses shifted to compressive.</jats:p>
Optimization of Cold Gas Dynamic Spray Processes by Computational Simulation 査読有り

Hidemasa Takana, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji, Hideya Nishiyama

Proceedings of the 5th Joint ASME/JSME Fluids Engineering Conference, FEDSM2007　2007年7月30日

DOI： 10.1115/FEDSM2007-37081 　
Influence of heat exposure time on isothermal degradation of plasma sprayed CoNiCrAlY coatings 査読有り

D. Seo, K. Ogawa, M. Tanno, T. Shoji, S. Murata

SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY　201　(18)　7952-7960　2007年6月

DOI： 10.1016/j.surfcoat.2007.03.040 　

ISSN：0257-8972
Evaluation of adhesive strength of thermal-sprayed hydroxyapatite coatings using the LAser Shock Adhesion Test (LASAT) 査読有り

Yuji Ichikawa, Sophie Barradas, Francois Borit, Vincent Guipont, Michel Jeandin, Mariette Nivard, Laurent Berthe, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji

MATERIALS TRANSACTIONS　48　(4)　793-798　2007年4月

DOI： 10.2320/matertrans.48.793 　

ISSN：1345-9678

eISSN：1347-5320
静電加速によるマイクロ・ナノ粒子超音速ジェットの制御特性

高奈秀匡, 小川和洋, 庄子哲雄, 西山秀哉

平成18年度衝撃波シンポジウム講演論文集　239-240　2007年3月15日
Collaboration tasks on Fundamental properties of Plasma Sprayed TBCs in JSMS 査読有り

K. Ogawa, M. Okazaki

Key Engineering Materials　353-358　(0)　1806-1810　2007年2月1日
出版者・発行元： Trans Tech Publications
第6回日中高温強度シンポジウムに参加して

小川和洋

材料　56　(12)　1194-1194　2007年
出版者・発行元： The Society of Materials Science, Japan
DOI： 10.2472/jsms.56.1194 　

ISSN：0514-5163
Adhesion study of cold-sprayed CoNiCrAIY-Mo coating of inconel 625 using the LAser Shock Adhesion Test (LASAT) 査読有り

Y. Ichikawa, K. Ogawa, M. Nivard, L. Berthe, M. Boustie, M. Ducos, S. Barradas, M. Jeandin

THERMEC 2006, PTS 1-5　539-543　1086-+　2007年

ISSN：0255-5476
Experimental Investigation of Isothermal Degradation of VPS NiCrAlY Overlay Coating in Simulated Gas Turbine Environment 査読有り

D. Seo, K. Ogawa, T. Shoji, S. Murata

Journal of Thermal Spray Technology　2007年
Segregation of alloying elements of directionally solidified nickel based superalloy CM247LC during creep degradation process 査読有り

Takahiro Niki, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji

PROGRESSES IN FRACTURE AND STRENGTH OF MATERIALS AND STRUCTURES, 1-4　353-358　537-540　2007年

ISSN：1013-9826
Mechanical and High Temperature Oxidation Properties of Thermal Barrier Coating with Kinetic Metallization Sprayed CoNiCrAlY Bond Coating 査読有り

Kazuhiro Ogawa, Takahiro Niki, Yuji Ichikawa, Dowon Seo, Tetsuo Shoji

Proceedings of ATEM'07　2007年
Non-destructive evaluation of creep damage of Ni-based superalloy using a scanning blue laser microscope 査読有り

Kuniaki Akahoshi, Kazuhiro Ogawa, Hideo Miura

PROGRESSES IN FRACTURE AND STRENGTH OF MATERIALS AND STRUCTURES, 1-4　353-358　2391-2394　2007年

ISSN：1013-9826
Development of signal processing circuit of a magnetic camera for the NDT of a paramagnetic material 査読有り

Jongwoo Jun, Jiseong Hwang, Keejoo Kim, Kazuhiro Ogawa, Jinyi Lee

PROGRESSES IN FRACTURE AND STRENGTH OF MATERIALS AND STRUCTURES, 1-4　353-358　2379-+　2007年

ISSN：1013-9826
A study of magnetic charge per unit area of dipole model for the NDE 査読有り

Jiseong Hwang, Jongwoo Jun, Seho Choi, Cheolwoong Kim, Kazuhiro Ogawa, Jinyi Lee

PROGRESSES IN FRACTURE AND STRENGTH OF MATERIALS AND STRUCTURES, 1-4　353-358　2371-+　2007年

ISSN：1013-9826
Collaboration tasks on physical and fundamental properties of plasma sprayed thermal barrier coatings in Japan Society of Materials Science 査読有り

Kazuhiro Ogawa

PROGRESSES IN FRACTURE AND STRENGTH OF MATERIALS AND STRUCTURES, 1-4　353-358　1806-1809　2007年

ISSN：1013-9826
Mechanical Properties of Cold Sprayed Aluminum Coatings 査読有り

Kazuhiro Ogawa, Kenji Ichimura, Yuji Ichikawa, Tetsuo Shoji

Surface Modification Technologies XXI　489-495　2007年
Deposition Mechanisms of Low Pressure Type Cold Sprayed Aluminum Coatings 査読有り

Yuji Ichikawa, Kiyohiro Ito, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji

Surface Modification Technologies XXI　497-506　2007年
Effect of Particle Size Range on the Thermally Grown Oxide Scale Formation on Vacuum Plasma Sprayed CoNi- and CoCrAlY Coatings

D.W.Seo, K.Ogawa, T.Shoji, S.Murata

Proceedings of the 2007 International Thermal Spray Conference & Exposition, CD-ROM, 2007　2007年
Deposition Mechanisms of Cold Gas Dynamic Sprayed MCrAlY Coatings

Y.Ichikawa, K.Sakaguchi, K.Ogawa, T.Shoji, S.Barradas, M.Jeandin

Proceedings of the 2007 International Thermal Spray Conference & Exposition, CD-ROM, 2007　2007年
Electrostatic Assist on a Cold Spray Process by Computational Simulation

H.Takana, K.Ogawa, T.Shoji, H.Nishiyama

Proceedings of the 2007 International Thermal Spray Conference & Exposition, CD-ROM, 2007　2007年
Creep damage mechanisms in Ni-base superalloys focusing on the distribution of alloying elements in γ and γ’ phases

Kazuhiro Ogawa, Takahiro Niki, Kohei Nobusawa, Tetsuo Shoji

Integrated Approached for Materials and Structural Safety　35-38　2007年
Effects of Ce and Si additions to CoNiCrAIY bond coat materials on oxidation behavior and crack propagation of thermal barrier coatings

K. Ogawa, K. Ito, T. Shoji, D. W. Seo, H. Tezuka, H. Kato

JOURNAL OF THERMAL SPRAY TECHNOLOGY　15　(4)　640-651　2006年12月

DOI： 10.1361/105996306X147081 　

ISSN：1059-9630
Effects of Ce and Si additions to CoNiCrAIY bond coat materials on oxidation behavior and crack propagation of thermal barrier coatings 査読有り

K. Ogawa, K. Ito, T. Shoji, D. W. Seo, H. Tezuka, H. Kato

JOURNAL OF THERMAL SPRAY TECHNOLOGY　15　(4)　640-651　2006年12月

DOI： 10.1361/105996306X147081 　

ISSN：1059-9630
静電加速によるコールドスプレープロセスの高性能化数値実験

高奈秀匡, 小川和洋, 庄子哲雄, 西山秀哉

日本溶射協会第84回全国大会講演大会講演論文集　5-6　2006年11月27日
Computational Simulation on Acceleration of Micro/Nano Particle in Supersonic Jet by Electrostatic Force

H. Takana, K. Ogawa, T. Shoji, H. Nishiyama

Proceedings of the 3rd InternationalConference on Flow Dynamics, Matsushima, Miyagi　65-66　2006年11月8日
Comparative Study on Oxidation Resistant Compositions of selected MCrAlY Overlay Coatings under Isothermal Exposure 査読有り

Dowon Seo, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji

The 2nd Asian Thermal Spray Conference, Gyeongju, Korea, ATSC　68-69　2006年11月
コールドスプレープロセスの高性能化のための数値実験

高奈秀匡, 小川和洋, 庄子哲雄, 西山秀哉

日本機械学会流体工学部門講演会講演概要集　(06-21)　19　2006年10月29日
Quantitative NDE of Surface Cracks in Ceramic Materials by means of a High-Frequency Electromagnetic Wave 査読有り

Mikiko Suzuki, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji

Materials Transactions　47　(6)　1605-1610　2006年6月15日
出版者・発行元： Japan Institute of Metals
DOI： 10.2320/matertrans.47.1605 　

ISSN：1345-9678
4017 Several Techniques for Improving the Detection Probability of the Magnetic Camera

LEE Jinyi, HWANG Jiseong, OGAWA Kazuhiro, CHOI Seho, JUN Jongwoo, SHOJI Tetsuo

年次大会講演論文集　2006　963-964　2006年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2006.1.0_963 　

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Magnetic nondestructive testing is very useful for detecting a crack on the surface or near the surface of ferromagnetic materials. Also, the distribution of the magnetic flux leakage (DMFL) on the surface has to be obtained quantitatively to evaluate the crack. And the DMFL measurement on the high lift-off can be used for the protection of magnetic sensors from damages due to weak environment such as high temperature, vibration, vapor, and dust. Because the magnetic field is inversely proportional to the square of the lift-off, improved techniques for increasing the detection probability are strongly demanded. The magnetic camera using magnetic lens is proposed to satisfy these demands such as obtaining DMFL, measuring on the high lift-off, and improving sensitivity of sensor. This paper proposes several techniques for improving the detection probability of the magnetic camera. The surface mounted device type operational amplifiers, AD620 and LM324, were compared with respect to sensitivity, S/N ratio, delay time, and Fast Fourier Transform analysis. Also the reference single ended and the non-reference single ended connections were compared.
Application of Mechanically Ground and Refractory Ultra-Fine Powders For Thermal Barrier Coatings 査読有り

Kazuhiro Ogawa, Oleg P. Solonenko, Yuji Ichikawa, Masatoshi Tanno, Vladimir A. Poluboyarov, Anatoly N. Cherepanov, Andrei E. Lapin, Tetsuo Shoji

Proceedings of 18th International Conference on Surface Modification Technologies　2006年
Quantitative NDE of Surface Crack in Ceramic Materials by a High-Frequency Signal Transmission Characteristics Technique 査読有り

Mikiko Suzuki, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji

Materials Transaction　2006年

DOI： 10.2320/matertrans.47.1605 　
Powder Jet Deposition of Ceramic Films 査読有り

N. Yoshihara, T. Kuriyagawa, Y. Yasutomi, K. Ogawa

Proceedings of the 3rd International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century　833　833-838　2005年10月19日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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Ceramic films are needed in micro-electro-mechanical systems as insulating, piezoelectric and ferroelectric materials. The required film thickness is 1-10μm. This is too thin to machine by polishing or grinding, and too thick to grow by chemical or physical vapor deposition. The present study proposes a new method called powder jet deposition (PJD) for fabricating ceramic films 1-10μm in thickness. Indentation and scratching tests are performed on ceramic films deposited by the PJD method. It is found that the hardness of the films depends on PJD conditions.
Creating new interface between tooth and biomaterials using powder-jet technology 査読有り

M.Noji, K.Sasaki, T.Kuriyagawa, O.Suzuki, K.Ogawa, M.Kanehira

International Congress Series　1284　302-304　2005年9月

DOI： 10.1016/j.ics.2005.07.009 　
NDE of Artificial and Natural Cracks in Alumina Ceramics by a High-Frequency Signal Transmission Characteristics Technique 査読有り

Mikiko Suzuki, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji

The Third US-Japan Symposium on Advancing Applications and Capabilities in NDE　2005年6月
Characterization of oxide film formed on austenitic stainless steel by in-situ Micro Raman Spectroscopy 査読有り

A Kai, Y Terayama, K Ogawa, T Shoji

ADVANCES IN FRACTURE AND STRENGTH, PTS 1- 4　297-300　2806-2812　2005年

ISSN：1013-9826
Development on stress monitoring method for measurement of cyclic stress of railway axles 査読有り

SJ Kwon, K Ogawa, T Shoji

ADVANCES IN FRACTURE AND STRENGTH, PTS 1- 4　297-300　84-89　2005年

ISSN：1013-9826
Development of Highly Molten Chloride Corrosion Resistant Coatings Assisted by Mechano-chemical Reaction 査読有り

Yuji ICHIKAWA, Kazuhiro OGAWA, Tetsuo SHOJI, Oleg P. SOLONENKO

Proceedings of International Thermal Spray Conference & Exposition 2005　2005年
Fracture toughness tests of wheelset materials used in the Japanese Shinkansen express trains 査読有り

J Dzugan, Y Ito, S Kwon, K Ogawa, T Shoji

PROCEEDINGS OF THE INSTITUTION OF MECHANICAL ENGINEERS PART L-JOURNAL OF MATERIALS-DESIGN AND APPLICATIONS　218　(L4)　263-271　2004年11月

DOI： 10.1243/1464420042722255 　

ISSN：1464-4207
Failure detection of thermal barrier coatings using impedance spectroscopy 査読有り

NQ Wu, K Ogawa, M Chyu, SX Mao

THIN SOLID FILMS　457　(2)　301-306　2004年6月

DOI： 10.1016/j.tsf.2003.10.009 　

ISSN：0040-6090
Improvement of bond strength of thermal barrier coatings by a laser remelting process 査読有り

M Tanno, K Ogawa, T Shoji, A Ohmori

Thermal Spray 2004: Advances in Technology and Application, Proceedings　1076-1081　2004年
Development of novel non-destructive inspection technique using high-frequency signal transmission characteristics 査読有り

T Baba, K Ogawa, T Shoji

ADVANCES IN FRACTURE AND FAILURE PREVENTION, PTS 1 AND 2　261-263　949-954　2004年

ISSN：1013-9826
Aging of high speed train wheelsets and its quantitative characteristics based on fracture mechanics for optimization of in-service inspection 査読有り

SJ Kwon, K Ogawa, T Shoji

ADVANCES IN FRACTURE AND FAILURE PREVENTION, PTS 1 AND 2　261-263　1037-1042　2004年

ISSN：1013-9826
Effect of cerium and silicon additions to MCrAIY on the high-temperature oxidation behavior and bond strength of thermal barrier coatings 査読有り

M Tanno, K Ogawa, T Shoji

ADVANCES IN FRACTURE AND FAILURE PREVENTION, PTS 1 AND 2　261-263　1061-1066　2004年

ISSN：1013-9826
Nondestructive evaluation of defects in conductive and non-conductive materials by high-frequency signal transmission characteristics technique 査読有り

K Ogawa, T Baba, M Suzuki, T Shoji

ADVANCES IN NONDESTRUCTIVE EVALUATION, PT 1-3　270-273　1712-1718　2004年

ISSN：1013-9826
Theoretical modeling and experimental study of thermal barrier coatings 査読有り

OP Solonenko, MA Anatol'yevich, KE Vladimirovich, BM Petrovna, K Ogawa, T Shoji, M Tanno

MATERIALS TRANSACTIONS　44　(11)　2311-2321　2003年11月

DOI： 10.2320/matertrans.44.2311 　

ISSN：1345-9678

eISSN：1347-5320
ボンドコートをレーザー再溶融したTBCの界面強度評価査読有り

MTanno, K.Ogawa, S.O.Chwa, A.Omori, T.SHOJI

日本溶射協会第７７回全国講演大会　77　47-48　2003年
The Influence of thermal Barrier Top Coating on The Initiation and Growth of Thermally Grown Oxide 査読有り

K.Ogawa, N.Gotoh, T.Shoji

Thermal Spray 2003, Advancing the Science& Applying the Technology　1565-1571　2003年
Characterization of Fracture Mechanics of High Speed Train Wheelsets Depending on Aging Effects and on the Location Examined 査読有り

Seok Jin Kwon, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji

STECH03　2003　287-292　2003年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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In the present study, the following fracture mechanics characterization tests were carried out in accordance with various locations on the wheelset for high-speed train : fracture toughness depending on load rate, fatigue crack growth rate and fatigue thresholds. The results show that the fatigue crack growth rates in accordance to the locations on wheelset were not remarkably different, and the fatigue threshold in the region of the bolt-hole is lower than that in other regions. The fracture toughness depending on load rate data shows that once the downward curve from quasi-static values was reached, subsequent values showed a slow increase with respect to the impact velocity. This means that dynamic fracture toughness should be considered in the design code of the wheelset material.
Sensitivity of a Stress Measurement Method for Copper Electroplating Using the Effects of Stress Concentration 査読有り

S.J.Kwon, T.Kinji, K.Ogawa, T.Shoji

Computational Methods and Experimental Measurements XI　2003年
熱遮へいコーティングの界面はく離挙動に及ぼす熱時効処理の影響査読有り

小野木伯薫, 主森哲朗, 小川和洋, 橋田俊之, 庄子哲雄, 円山政秀, 富樫博之, 鳥越泰治

材料　52　(7)　807-814　2003年
出版者・発行元：
DOI： 10.2472/jsms.52.807 　

ISSN：0514-5163
レーザー再溶融処理による熱遮へいコーティングの界面強度改善査読有り

丹野昌利, 小川和洋, 庄子哲雄, 左相玉, 大森明

溶射　40　(4)　159-165　2003年
出版者・発行元：日本溶射協会
ISSN：0916-6076
Some peculiarities of YSZ splats formation under plasma spraying of thermal barrier 招待有り査読有り

O.Solonenko, A.Mikhalchenko, E.Kartaev, K.Ogawa, T.Shoji, M.Tanno

Proceedings of 16th International Symposium on Plasma Chemistry　2003年
Growth Kinetics of Thermally Grown Oxide in Thermal Barrier Coatings 査読有り

Kazuhiro Ogawa, Noritake Gotoh, Tetsuo Shoji

Advanced Materials and Processes for Gas Turbines　2002年9月
インピ-ダンス・スペクトロスコピ-法による非破壊検査査読有り

小川和洋

非破壊検査　51　(5)　275-280　2002年5月
耐はく離性に優れた熱遮へいコ-ティングの開発査読有り

加藤俊樹, 小川和洋, 庄子哲雄

溶射　39　(2)　52-57　2002年4月
Improvement of Interface Bond Strength Between Ceramic Thermal Barrier Coatingsand Metallic Bond Coatings 査読有り

Kazuhiro Ogawa, Toshiki Kato, Tetsuo Shoji

Proceedings of the International Thermal Spray Conference 2002　900-904　2002年3月
Model Studying Zirconia Droplet Deposition and Solidification on Substrate Under Plasma Spraying: Theory and Experimental Verification 査読有り

O.Solonenko, A.Mikhalchenko, E.Kartaev, K.Ogawa, T.Shoji

The fifth JSME-KSME Fluids Engineering Conference Abstract　2002年
Evaluation of thermal stress analysis and fracture mechanics evaluation of wheel for high-speed train due to the failure of tread cleaner 査読有り

SJ Kwon, K Ogawa, T Shoji

COMPUTERS IN RAILWAYS VIII　13　701-710　2002年

ISSN：1462-608X
High Temperature Oxidation Behavior of the Interface Between Thermal Barrier Coatings and MCrAlY Bond Coatings 査読有り

K.Ogawa, N.Gotoh, T.Shoji, M.Sato

Proceedings of APCFS & ATEM'01　1　297-302　2001年10月
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmeatemapcfs.1.01.203.0_297 　

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Recently, thermal barrier coatings (TBC) have been used in advanced gas turbine plants to improve the durability and performance of turbine blades. Usually, TBCs consist of an inner layer of metallic bond coating (MCrAlY) and an outer layer of ceramic top coating. According to several studies, the failure of such coatings is induced by thermal stress due to the formation of thermally grown oxide (TGO) at the interface between the TBC and MCrAlY. Therefore, it is important to investigate the oxidation behavior of the interface at high temperatures. In this work, the TGO, which forms at the interface, is characterized in detail. Moreover, for the purpose of understanding oxide formation at the interface, the oxidation behavior of specimens with and without TBC are compared. The TBC specimens are thermally aged at high temperature to simulate the surface temperature of the first rotating blades of 1500deg.C class gas turbine plants. After aging, TGO formed at the interface. The TGO formed is observed to consist of two different oxide layers. The thickness of the two oxide layers increases with the aging time. As a result of a comparison between the specimens with and without TBC, the TGO thickness of the specimen with TBC is observed to be thicker than for the specimen without TBC. These specimens exhibited different oxidation behaviors, which are caused by specimen dependent preferential growth of one of the oxide layers for the specimen with TBC.
Nondestructive Evaluation of High-Temperature Oxidation Behaviour in Thermal Barrier Coatings 査読有り

N.Gotoh, K.Ogawa, T.Shoji, H.Togashi

Proceedings of APCFS & ATEM'01　1　303-308　2001年10月
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmeatemapcfs.1.01.203.0_303 　

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Two-layer plasma sprayed coatings on a Ni base superalloy have been used in advanced gas turbine plants to improve their durability and efficiency. Generally, the coatings consist of an inner layer of a metallic bond coating (MCrAlY) and an outer layer of 8wt% yttria-stabilised zirconia (YSZ) as a thermal barrier coating (TBC). After aging, a thermally grown oxide (TGO) was formed at the interface between the YSZ and the MCrAlY. The thickness of the TGO increased with aging time. Due to the difference between the thermal expansion coefficients of the Ni base superalloy, the YSZ top coating and the TGO, the presence of the TGO layer leads to degradation of the TBC by mechanisms such as cracking, delamination or spalling. Therefore, the capability to carry out a nondestructive evaluation (NDE) of the formation and the growth of the TGO is important. An in-situ NDE was implemented by means of an impedance spectroscopy (IS) technique at 1000□. Meanwhile, a great deal of attention has been paid to the oxidation behaviour of the TBC/MCrAlY interface. However, the role of oxide formation in terms of the TBC top layer is still not clearly understood. In our previous work, we revealed that the oxidation behaviour of specimens with and without TBC is quite different, in spite of their being subjected to the same aging conditions. The oxidation behaviour of the TGO for both specimens was investigated using an IS technique. The results showed that the impedance of the specimen with TBC was smaller than that of the specimen without TBC, although the specimen with TBC had a thicker oxide layer than the one without TBC.
Thermal Aging Embrittlement of Service-Exposed Udimet 520 Gas Tyrbine Blade 査読有り

Y.Ogawa, T.Shoji, S.Komazaki, K.Ogawa, M.Maruyama

Proceedings of APCFS & ATEM'01　2　1086-1090　2001年10月
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmeatemapcfs.2.01.03.0_1086 　

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It is known that the impact toughness of polycrystalline Ni-base superalloy, commonly used in gas turbine blades decreases with increasing exposure time at an elevated temperature. For the present study, the change in impact toughness of the Ni-base superalloy Udimet 520, which had been used in service as a first-stage blade in a 1150℃ class gas turbine for 31626 hours, was investigated by small punch (SP) tests. Experimental results revealed that in the pitch line region where the metal temperature was highest there was a decrease of the SP fracture energy E_<SP>, although the E_<SP> measured on the root shank was higher than that on the unexposed blade. That is, in contrast with the root shank, the pitch line region of the present U-520 blade became embrittled due to prolonged in service exposure. It was also found that the increase in the amount of grain boundary M_<23>C_6 carbides, which provide sites for cracks to initiate and/or propagate, was a predominant factor in the thermal aging embrittlement of U-520. Additionally, the influence of rejuvenation treatment, which is usually conducted to restore creep strength, on the toughness has also been examined by SP tests
Mechanistic understanding for degraded thermal barrier coatings 査読有り

K Ogawa, T Shoji, H Aoki, N Fujita, T Torigoe

JSME INTERNATIONAL JOURNAL SERIES A-SOLID MECHANICS AND MATERIAL ENGINEERING　44　(4)　507-513　2001年10月

DOI： 10.1299/jsmea.44.507 　

ISSN：1344-7912
高温環境下における熱遮へいコ-ティング経年劣化の非破壊評価査読有り

小川和洋, 庄子哲雄, 千葉秀樹, 阿部宏紀, 鳥越泰治

非破壊検査　50　(3)　164-169　2001年3月
出版者・発行元：日本非破壊検査協会
ISSN：0367-5866
QNDE of degradation in thermal barrier coatings using impedance spectroscopy 査読有り

K Ogawa, N Gotoh, D Minkov, T Shoji

REVIEW OF PROGRESS IN QUANTITATIVE NONDESTRUCTIVE EVALUATION, VOLS 20A AND 20B　557　1140-1147　2001年
Kinetics of thermally grown oxide at interface between thermal barrier coatings and MCrAlY bond coatings 査読有り

K Ogawa, T Masuda, T Shoji

THERMAL SPRAY 2001: NEW SURFACES FOR A NEW MILLENNIUM　187-194　2001年
In situ NDT of degradation of thermal barrier coatings using impedance spectroscopy 査読有り

K Ogawa, T Shoji, Abe, I, H Hashimoto

MATERIALS EVALUATION　58　(3)　476-481　2000年3月

ISSN：0025-5327
熱遮へいコ-ティング(TBC)材の経年劣化機構解析査読有り

小川和洋, 庄子哲雄, 青木久彦, 藤田範生, 鳥越泰治

日本機械学会論文集（A編）　66　(647)　1370-1376　2000年
出版者・発行元：
DOI： 10.1299/kikaia.66.1370 　

ISSN：0387-5008
NDE of degradation of thermal barrier coating by means of impedance spectroscopy 査読有り

K Ogawa, D Minkov, T Shoji, M Sato, H Hashimoto

NDT & E INTERNATIONAL　32　(3)　177-185　1999年4月

DOI： 10.1016/S0963-8695(98)00069-3 　

ISSN：0963-8695
インピ-ダンス・スペクトロスコピ-法による遮へいコ-ティング部の経年劣化評価 (第1報-感度解析によるインピ-ダンス挙動の検討) 査読有り

小川和洋, 庄子哲雄

非破壊検査　48　(2)　91-97　1999年2月
インピ-ダンス・スペクトロスコピ-法による熱遮蔽コ-ティングの経年劣化評価 (第2報-セラミックコ-ティング厚さの評価) 査読有り

小川和洋, 庄子哲雄, 李鎮伊

非破壊検査　48　(2)　98-105　1999年2月
出版者・発行元：日本非破壊検査協会
ISSN：0367-5866
Health Diagnosis of Functionally Graded C/SiC Coating on C/C Composites 査読有り

Y.Wakamatsu, T.Shoji, K.Ogawa, I.Hino

Materials Science Forum　308　416-421　1999年
FGM用CVD-SiCのIS法による非破壊評価査読有り

若松義男, 庄子哲雄, 小川和洋, 小野文衛

1998年度傾斜機能材料論文集<FGM'98>　149-154　1998年9月
Nondestructive Evaluation of Degradation of Thermal Barrier Coating by an Impedance Spectroscopy Method 査読有り

K.Ogawa, D.Minkov, T.Shoji

The 9th Asia-Pacific Conference on Nondestructive Testing, Anaheim, California, USA　23　(27)　43-46　1998年
SiCコ-ティングのインピ-ダンス特性について査読有り

若松義男, 庄子哲雄, 小川和洋, 斎藤俊仁

1997年度傾斜機能材料論文集<FGM'97>　101-106　1997年10月
薄鋼板スポット溶接継手の引張せん断強さの推定査読有り

樺沢真事, 船川義正, 小川和洋, 田村学

溶接学会論文集　14　(4)　754-761　1996年
出版者・発行元：社団法人溶接学会
DOI： 10.2207/qjjws.14.754 　

ISSN：0288-4771

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In car body, many types of high strength steel sheets are used. Because the strength of many body parts are mainly dependent on the strength of spot welded joints, estimation of joint strength becomes important. JIS Z 3136 prescribes tensile shear test method as the representative test for spot welded joint, and tensile shear strength (TSS) has been regarded the most important property for thin sheet structure. Up to this time, many experimental formula are known to estimate TSS from factors of tensile strength of base metal, sheet thickness and nugget diameter. However, in those estimation the applicable range was limited, and there was no way to break the limit. The reason was seemed that there was a few consideration to roles or meanings of above three factors on TSS. Then, in the present study the new estimation are tried to lead by a simple fracture model which has practically satisfactory precision to low carbon steel sheets used for car body, and which has a appreciate easy form related above factors. The estimation formula is as the following. TSS=2.05t・TS(1+0.0059EL)(ND+2.09). TSS is in N, t is thickness in mm, TS and EL are strength in N/mm^2 and elongation in % of base material respectively and ND is nugget diameter in mm. The value EL was the factor concerned with the width of stress distribution. Fracture was occurred outside the hardened region, then TSS was not in proportion to ND simply.
Fatigue properties of fillet welded lap joints of high strength steel sheets for automobiles 査読有り

Akihide Yoshitake, Masayuki Kinoshita, Koichi Osawa, Kazuhiro Ogawa, Hirotaka Nakagawa, Makoto Kabasawa

SAE Technical Papers　(940249)　1-6　1994年

DOI： 10.4271/940249 　
RESIDUAL-STRESS CONTROL OF AL CFRP MULTILAYERED HYBRID COMPOSITE-MATERIAL 査読有り

O HAGA, H KOYAMA, K KAWADA, K OGAWA

RESIDUAL STRESSES - III : SCIENCE AND TECHNOLOGY, VOLS 1 AND 2　1　76-81　1992年
Al/CFRPハイブリッド材料の残留応力制御査読有り

芳我攻, 小山秀夫, 川田勝巳, 小川和洋

材料　41　(464)　728-733　1992年

DOI： 10.2472/jsms.41.728 　

ISSN：1880-7488 0514-5163
残留応力制御によるAl/CFRPハイブリッド材料の疲労特性改善査読有り

芳我攻, 小山秀夫, 川田勝巳, 小川和洋

材料　41　(464)　734-739　1992年

DOI： 10.2472/jsms.41.734 　

ISSN：1880-7488 0514-5163

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MISC 144

Thermal Effects in Sn Coating on a Carbon Fiber Reinforced Plastic by Cold Spraying

Jiayu Sun, Shaoyun Zhou, Kenta Yamanaka, Yuji Ichikawa, Hiroki Saito, Kazuhiro Ogawa, Akihiko Chiba

Journal of Thermal Spray Technology　2021年

DOI： 10.1007/s11666-021-01208-9 　

ISSN： 1059-9630

eISSN： 1544-1016
Development and Characterization of Photocatalytic GaN Coatings by Cold Spray Process

Shaoyun Zhou, Chrystelle A. Bernard, Kesavan Ravi, Hiroki Saito, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa, Shu Yin

Journal of Thermal Spray Technology　30　(5)　1294-1309　2021年

DOI： 10.1007/s11666-021-01207-w 　

ISSN： 1059-9630

eISSN： 1544-1016
耐環境コーティングの微視組織と機械的特性に及ぼす高温曝露の影響

中村龍之介, 山崎泰広, 山岸郷志, 岡崎正和, 小川和洋, 佐藤和人

日本機械学会M&M材料力学カンファレンス(CD-ROM)　2017　2017年

ISSN： 2424-2845
コールドスプレーコーティング

小川和洋

Journal of the Vacuum Society of Japan　60　(5)　187-192　2017年
出版者・発行元： Vacuum Society of Japan
DOI： 10.3131/jvsj2.60.187 　

ISSN： 1882-2398
耐環境コーティングの現状と課題

小川和洋, 柳岡遼太郎

溶射　54　(3)　118-121　2017年
出版者・発行元：日本溶射学会
ISSN： 0916-6076
163 Ce添加ボンドコートを有する遮熱コーティングのミクロ組織変化と強度特性

堀内真之介, 八田洵, 市川裕士, 小川和洋, 及川充洋, 山崎裕之, 田附匡

講演論文集　2016　(51)　123-124　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
179 コールドスプレー中間層の導入による難接合材常温接合技術の確立

大田浩平, 市川裕士, 島津武仁, 小川和洋

講演論文集　2016　(51)　155-156　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
プラズマ溶射施工耐環境コーティングの基礎物性評価

柳岡遼太郎, 市川裕士, 小川和洋, 山崎泰広, 鈴木雅人, 佐藤和人

日本溶射学会全国講演大会講演論文集　103rd　2016年
セラミック基複合材料用耐環境コーティングの微視組織と高温曝露

山崎泰広, 中村龍之介, 小川和洋, 佐藤和人

日本機械学会機械材料・材料加工技術講演会論文集(CD-ROM)　24th　2016年

ISSN： 2424-287X
OS1210-391 固相接合材料の接合界面微小領域における強度と組織評価法に関する検討

市川裕士, 小川和洋

M&M材料力学カンファレンス　2015　"OS1210-391-1"-"OS1210-391-3"　2015年11月21日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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Micro-scale interface strength evaluation technique is essential for solid-state bonded materials. Focus ion beam (FIB) micro strength test that using a micro cantilever enable an evaluation of micro-scale interface adhesion strength. However, this technique cannot measure the strength of specimen directly. This work discussed the possibility of strain measurement by combined use of image analysis. Measurement accuracy is depending on the cantilever design and testing condition, this experiment allows evaluating to a precision of 0.1 μm in displacement and 0.03 in strain. Moreover this technique reveals that the local and small area adhesion strength of cold-sprayed copper material is much higher than conventional and macro-scopic evaluation results. Plastic deformation cannot occurred in it Extremely small strain, which is lower than the measurement accuracy, was only observed.
OS1212-308 表面活性化接合の接合強度改普のためのコールドスプレー中間層の検討

大田浩平, 市川裕士, 島津武仁, 小川和洋

M&M材料力学カンファレンス　2015　"OS1212-308-1"-"OS1212-308-3"　2015年11月21日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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Aluminum and steel are difficult to bond with each other by surface activation bonding (SAB) technique, because it is easy for surface oxide to reform. On the other hand, copper is one of the easiest materials to bond by the SAB process. Using cold spray technique, it is possible to deposit Cu on Al and Steel substrates. This study considered whether cold sprayed Cu intermediate layer can improve the bondability of Al. Results of mechanical shear test indicated that cold sprayed Cu intermediate layer can be bonded by SAB and the bonding strength was higher than the strength of intermediate layer. Hence, the intermediate layer can improve the bondability of SAB fabricated joints.
428 遮熱コーティング界面強度改善のためのCeおよびCe酸化物添加ボンドコートの開発

小川和洋, 八田洵, 市川裕士, 及川充洋, 田附匡, 山崎裕之

機械材料・材料加工技術講演会講演論文集　2015　(23)　"428-1"-"428-2"　2015年11月14日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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In our previous studies, it has reported that, by using a Ce added bond coat material, a wedge-like thermally grown oxide (TGO) was formed at the interface. As a result, delamination resistance of the TBC by four-point bending tests was improved. From this study, it was observed that wedge-like TGO grew towards the Ce oxide, which formed in the bond coating under high temperature conditions. Therefore, it is thought that the wedge-like TGO formed and grew because the Ce oxide became an oxygen ion diffusion channel. However, the wedge-like TGO formed under 1100 ℃ environment, which is higher than the operating temperatures of real plants. Therefore, the aim of this research is to suggest the formation of wedge-like TGO under 1100℃ and to elucidate the mechanism of formation and growth of wedge-like TGO at the interface between top coat and Ce and CeO_2 added bond coat.
J0430106 Ce添加ボンドコートを有する遮熱コーティング高温曝露試験片の界面強度経時変化

堀内真之介, 八田洵, 市川裕士, 小川和洋, 及川充洋, 山崎裕之, 田附匡

年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan　2015　"J0430106-1"-"J0430106-5"　2015年9月13日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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Thermal barrier coatings (TBC) is indispensable technique for advanced gas turbines. However, thermally grown oxide (TGO) is formed at the interface between top coating (TC) and bond coating (BC) of the TBC in a high temperature environment, and the TGO can induce delamination or spallation of the TBC. By Cerium (Ce) addition to conventional CoNiCrA1Y bond coat material, a wedge-like TGO is formed in a high temperature environment and improve delamination resistant properties drastically. In this study, several kind of TBC specimens with Ce added BCs, which exposed to 1100℃ in air for several exposure times, were prepared. Moreover, four-point bending tests were carried out under tensile and compressive loading conditions for TBC. In the case of tensile loading, delamination resistance property of TBC specimens with Ce added BCs were obviously higher than that of the TBC with conventional BC, and the delamination resistance property of TBC specimens with Ce added BCs were maintained up to 500 hours exposure. In the case of compressive loading, TBC specimens with Ce added BCs showed almost same strength as the TBC specimen with conventional BC.
高効率ガスタービンにおける溶射の適用と劣化・損傷

小川和洋

SURFACE TECH　24　(24)　29-31　2015年
出版者・発行元：メカニカル・テック社
コールドスプレー法によるポリマー皮膜におけるマイクロ・ナノ接合

小川和洋

溶接学会誌　83　(3)　18-20　2015年
J0430105 遮熱コーティングの熱成長酸化物の成長に及ぼすボンドコート化学組成および応力負荷の効果([J043-01]厚膜形成技術と厚膜の機械特性評価(1),機械材料・材料加工部門)

堀内真之介, 八田洵, 市川裕士, 小川和洋

年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan　2014　"J0430105-1"-"J0430105-5"　2014年9月7日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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Thermal barrier coatings (TBC) is indispensable technique for advanced gas turbines. However, thermally grown oxide (TGO) is formed at the interface between a top and a bond coatings of the TBC in a high temperature environment, and the TGO can induce delamination or spallation of the TBC. By Cerium (Ce) addition to conventional CoNiCrAlY bond coat material, a wedge like TGO was produced in a high temperature environment and delamination resistant properties were improved drastically. But, the wedge like TGO can form more than 1100℃. This means the wedge like TGO cannot form and grow during turbine operation (temperature of 1^<st> rotating blade: approximately 900-1000℃). In this study, the effect of pre-oxidation and applied stress were considered for formation of the wedge like TGO. As a result, the wedge like TGO of TBC with the Ce added bond coat generated by pre-oxidation at 1100℃ for 20 h, and then growth of the wedge like TGO was conformed at 1000℃. Furthermore, in the case of a TBC with CoNiCrAl+Ce, the wedge like TGO can form at 900℃ by 156 MPa applied stress.
OS1806 コールドスプレー法で施工した色素増感太陽電池用TiO_2皮膜の電池特性に及ぼすミクロ組織の検討

韓華杰, 小川和洋

M&M材料力学カンファレンス　2014　"OS1806-1"-"OS1806-2"　2014年7月19日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
OS1807 コールドスプレー模擬単粒子衝突試験によるAl粒子のミクロ組織に及ぼす衝突速度依存性

伊藤潔洋, 小川和洋

M&M材料力学カンファレンス　2014　"OS1807-1"-"OS1807-3"　2014年7月19日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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In a cold spray technique, which used for making dense and thick metallic coatings without oxidation, a lot of fine solid particles are impinged at supersonic velocity and deposited on a substrate materials. The deposition behavior is affected by many factors, such as particle velocity, size, shape, material, temperature, surface condition, and so on. However, these influences are not completely understood, because accurate measurements of these factors are complicated. Therefore, we developed a large-scaled single particle shot system. Using this system, a pure Al particle with approx. 1 mm diameter was impinged and deposited on a pure Al substrate. The particle velocity was accurately measured and the critical velocity which deposition begins was evaluated. And the microstructure of deposited particles was investigated by SEM and EBSD. From the results, the plastic deformation in a particle increased with increasing particle velocity, and the crystal grains with large plastic deformation adjacent to the particle/substrate interface tended to contribute to adhesion between a particle and a substrate.
OS1715 表面活性化現象を利用したバルク構造材用常温接合技術の検討

市川裕士, 橋本健太郎, 島津武仁, 小川和洋

M&M材料力学カンファレンス　2014　"OS1715-1"-"OS1715-3"　2014年7月19日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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A room temperature bonding technique namely Surface Activation Bonding (SAB) has studied on micro bonding application. In this technique, a stable oxide layer exists on a material surface is physically removed by Fast Atom Beam (FAB) irradiation in Ultra High Vacuum chamber, and then the bonding is accomplished by an atomic-order contact between two activated surfaces. In this study disscussed the posibility of lower cacuum conditino SAB process for large-scale structual materials. The SAB bonding tests using five kinds of nano-scale roughness mirror polished metals (Al, Fe, Ni, Zn and Cu). As the result, it was clarified that lower oxide formation and higher diffusion materials, Cu and Zn had good bondabilities. This result indicates that oxidation and diffusion are important factors of the bulk SAB. Moreover, the influence of exposure during SAB process was disscused. The bonding was successful up to 45 Pa・s exposured. This can be understood the bonding might be possible under lower vacuum condition. The possibility of the room temperature bonding for bulk structural materials was indicated.
523 コールドスプレーで施工された遮熱コーティング用CoNiCrAIYボンドコートにおける熟成長酸化物の保護性

小川和洋, MANAP Abreeza

機械材料・材料加工技術講演会講演論文集　2013　(21)　"523-1"-"523-3"　2013年11月8日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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This paper presents the results of a study of the oxidation behavior of thermal barrier coating (TBC) with air plasma sprayed (APS) yttria-stabilized zirconia (YSZ) top coat and CoNiCrAlY bond coat deposited using low pressure plasma spray (LPPS) and cold spray (CS) The TBC is subjected to isothermal oxidation and creep tests at 900℃ and evaluated using transmission electron microscopy (TEM) The thermally grown oxide (TGO) developed in TBC with LPPS bond coat was composed of only α-Al_20_3 and the TGO developed m TBC with CS bond coat is composed of α-Al_2O_3 and γ-Al_2O_3 Despite the presence of this metastable γ phase, the TGO m the CS specimens exhibits a dense microstructure and lower amounts of mixed oxides The correlation between y-Al_2O_3 and the formation of mixed oxides was investigated through the measurement of γ- Al_2O_3 thickness ratio and mixed oxides coverage ratio It was found that the mixed oxides coverage ratio is inversely proportional to the y- Al_2O_3 thickness ratio Overall findings indicate that the oxidation behavior of the TBC with CS bond coat is superior compared to that of the TBC with LPPS bond coat
524 コールドスプレー粒子付着に及ぼす表面活性化の影響

橋本健太郎, 小川和洋, 島津武仁

機械材料・材料加工技術講演会講演論文集　2013　(21)　"524-1"-"524-2"　2013年11月8日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
コールドスプレーの最新動向

小川和洋

先端加工技術　91　4-6　2013年11月
日本機械学会 2013年度年次大会講演会参加報告 : 2013年9月8日〜11日(岡山)

小川和洋

溶射 : journal of Japan Thermal Spraying Society　50　(4)　207-208　2013年10月31日

ISSN： 0916-6076
OS1408 SUS316L鋼コールドスプレー皮膜の微視組織に及ぼす熱処理効果とその腐食挙動

小澤裕二, 小川和洋, 竹田陽一

M&M材料力学カンファレンス　2013　"OS1408-1"-"OS1408-2"　2013年10月12日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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Stress corrosion cracking(SCC), corrosion and erosion are one of the greatest concems in the structural matenals of nuclear power plants. Once the component is damaged, parts are needed to be replaced or repaired/cladded by welding. The replacement requires huge cost, and the repairs by welding can induce heat affected zone (HAZ) which is sometimes regarded as lowering the material performance. Cold spray (CS) technology is one of the "thick coating"techniques in order to apply for repairs of damaged parts. In this study, efect of heat treatment on microstructures and corrosion behavior of cold sprayed type 316L stainless steel were investigated. Accordirg to EBSD analysis, growth of crystal grains of specimens whose heat-treat temperature were beyond 800℃, and Vickers hardness of these specimens decreased. However, corrosion tests results demonstrated that corrosion resistance of heat-treated CS coating decreased.
OS1106 コールドスプレー銅積層膜の粒界強度評価

渡邊雄亮, 市川裕士, 小川和洋, 三浦英生

M&M材料力学カンファレンス　2013　"OS1106-1"-"OS1106-3"　2013年10月12日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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Cold-spray is a new deposit formation method that is based on the high-velocity impinging of small solid particles on a substrate. Cold-spray technique allows producing a thick deposit without heat influence. The previous research shows cold-sprayed thick deposit has unique mechanical properties. The strength of cold-sprayed deposit is higher than that of bulk, however, it indicates brittle-like fracture. The crack is propagated along particle interface. Brittle-like fracture is not suitable for structure material. In order to use cold-sprayed deposits for structure material with reliability design, the reason of brittle-like fracture must be cleared. Purpose of this study is evaluation of the micro-texture of the cold-sprayed copper deposit by SEM (Scanning Electron Microscope) and EBSD (Electron Back-Scatter Diffraction) method. EBSD method was applied to the evaluation of the crystallinity of the deposits. It was found that the low crystallinity grain boundaries exist around the particle interface. The low crystallinity grain boundaries cause brittle-like fracture in cold-sprayed deposit.
J043024 低圧コールドスプレー法を用いた色素増感太陽電池用T102皮膜の開発([J043-02]厚膜形成技術と厚膜の機械特性評価(2))

小川和洋, 村上竜矢

年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan　2013　"J043024-1"-"J043024-3"　2013年9月8日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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In order to make a dye-sensitized solar (DSC) cell, a Low-pressure Cold Spray (LCS) technique is used to make Ti02 film in this study. In our previous study, it was successful that dense and more than 15μm thick TiO_2 film can be obtained by the LCS. However, in the case of the DSC, the dense film is not good for power generation. It is better to obtain films with pores, high cohesive force, and suitable thickness. Therefore, the aim of this study is to make the porous and thick film, which was controlled by mixture TiO_2 powder with large and small diameters. It was made that several mixture TiO_2 powders with different proportion of large and small powders, and then a film was coated by the LCS. Moreover, the influence on the deposition efficiency and the film thickness in repetition film coating were evaluated. As a result, it is successful to make porous TiO_2 films controlled by proportion of large and small powder contents. And, it was made clear that use of small particles indicated high deposition efficiency. On the other hand, use of large particles indicated low deposition efficiency. Finally, the battery properties of the film made by the LCS was evaluated. As a result, conversion efficiencies of the film made by the LCS were less than 1% in any mixture ratio, because of inhomogeneous porosity. However, the LCS becomes an effective tool for making films for the DSC.
コールドスプレー銅皮膜の導電性に及ぼす放電プラズマ焼結法の効果

伊藤潔洋, 小川和洋

全国講演大会講演論文集　97　5-6　2013年6月20日
コールドスプレー法を利用した熱影響部の発生しない構造材料接合技術の開発

許蓮花, 小川和洋

全国講演大会講演論文集　97　7-8　2013年6月20日
154 コールドスプレーにより施工したCe添加ボンドコートを有する遮熱コーティングの高温酸化挙動・耐はく離特性評価(機械材料・材料加工,一般講演)

八田洵, 小川和洋, 高根澤利夫, 山崎裕之

講演論文集　2013　(48)　110-111　2013年3月15日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
156 コールドスプレー法で施工したWC系サーメット皮膜の浸食・腐食特性に及ぼすバインダー材料の影響(機械材料・材料加工,一般講演)

石村亮介, 小川和洋, 酒井吉弘, 山下満男, 塩川国夫, 北村順也, 佐藤和人

講演論文集　2013　(48)　114-115　2013年3月15日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
コールドスプレー法によるポリマー皮膜の開発

小川和洋

溶接学会誌　82　(8)　565-568　2013年

DOI： 10.2207/jjws.82.565 　

ISSN： 0021-4787
1015 色素増感太陽電池用コールドスブレーTiO_2皮膜の気孔率制御に及ぼす粉末粒径の影響

村上竜矢, 小川和洋

機械材料・材料加工技術講演会講演論文集　2012　(20)　"1015-1"-"1015-5"　2012年11月30日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
1017 Cold Sprayによる超硬成膜技術の開発

佐藤和人, 古川晴彦, 北村順也, 小川和洋

機械材料・材料加工技術講演会講演論文集　2012　(20)　"1017-1"-"1017-3"　2012年11月30日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
1016 SUS316L鋼コールドスプレー皮膜の皮膜組織,耐食特性へ及ぼす粒度分布,施工条件の影響

小澤裕二, 小川和洋

機械材料・材料加工技術講演会講演論文集　2012　(20)　"1016-1"-"1016-5"　2012年11月30日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
OS0205 コールドスプレー法で施工したボンドコートを有する遮熱コーティングの高温酸化挙動

小川和洋, 中野淳

M&M材料力学カンファレンス　2012　"OS0205-1"-"OS0205-2"　2012年9月22日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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High-temperature coating systems, which were used in gas turbine engines, usually consist of a ceramic Thermal Barrier Coating (TBC) as a top coat (TC), an intermediate metallic-bond coat (BC) and a superalloy substrate. During service, a Thermally Grown Oxide (TGO) layer grows at the interface between the TC and the BC. The TGO is predominantly comprised of α-Al_2O_3 and provides protection of the underlying substrate against high-temperature corrosion. However, upon cooling of the component from high temperature, thermal-mismatch strains can generate within the TGO. In this study, the influence of bond coating process for a thermal barrier coating (TBC) on thermally grown oxide (TGO) growth was investigated. The bond coats (BCs) were sprayed by different spray techniques, namely the low pressure plasma spraying (LPPS) and the cold spraying (CS). The coatings were oxidized isothermally at 1273K for different time periods up to 1000h and their TGO growth were compared and fully discussed by measuring their TGO thickness, accounting their TGO oxidation rate k. As a result, it can be found that the TGO growth of the TBC with CS-BC was less than that of the TBC with LPPS-BC. And also, in the TBC with CS-BC, formation of mixed oxides, which has harmful influence on delamination of the top coating, was less than LPPS-BC.
S044025 コールドスプレーボンドコートを有する遮熱コーティングの熱成長酸化物生成・成長挙動評価

小川和洋, 中野淳

年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan　2012　"S044025-1"-"S044025-2"　2012年9月9日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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Thermal barrier coatings (TBCs) for blades of gas turbines are an indispensable technology for improvement of the turbine efficiency. During service, a thermally grown oxide (TGO), which has harmful influence on delamination of the TBC, grows at the interface between the TBC and a bond coat (BC). In this study, the influence of bond coating process for the TBC on the TGO growth was investigated The BCs were sprayed by different spray techniques, namely the low pressure plasma spraying (LPPS) and the cold spraying (CS). Yttria Stabilized Zirconia (YSZ) top coat was subsequently fabricated on the BC layer by air plasma spraying (APS). The coatings were oxidized isothermally at 1273K for different time periods up to 1000h and their TGO growth were compared and fully discussed by measuring their TGO thickness, and impedance measurement of their TGOs. As a result, it can be found that the TGO growth of the TBC with CS-BC was less than that of the TBC with LPPS one. And also, in the case of the TBC with CS-BC, formation of mixed oxides, which are porous and crack initiation site, was less than LPPS one. And it was found that CS-BC impedance was much higher than LPPS-BC one from the results of impedance measurements. It concluded that the TBC with CS-BC can be generated and grew much higher quality TGO than that of the LPPS-BC.
コールドスプレー法における固相粒子の付着メカニズム

小川和洋

表面技術　63　(9)　548-552　2012年9月
出版者・発行元：表面技術協会
DOI： 10.4139/sfj.63.548 　

ISSN： 0915-1869
Cold Spray 法によるWC-Fe基合金皮膜の特性評価

佐藤和人, 古川晴彦, 北村順也, 小川和洋

全国講演大会講演論文集　95　31-32　2012年6月18日
コールドスプレー法を用いた色素増感太陽電池用TiO_2皮膜の開発

村上竜矢, 小川和洋, 蓋暁輝

全国講演大会講演論文集　95　9-10　2012年6月18日
日本機械学会「高品位厚膜創成プロセス」講習会報告

小川和洋

溶射 : journal of Japan Thermal Spraying Society　49　(2)　53-53　2012年4月30日

ISSN： 0916-6076
粒子画像流速測定法(PIV)を用いたコールドスプレー粒子の速度評価

三上範大, 蓋暁輝, 小川和洋, 高奈秀匡, 西山秀哉, 石井清一, 松村哲, 安木政史

全国講演大会講演論文集　94　59-60　2011年11月14日
第3回コールドスプレー勉強会報告

小川和洋

溶射 : journal of Japan Thermal Spraying Society　48　(4)　193-195　2011年10月31日
出版者・発行元：日本溶射学会
ISSN： 0916-6076
第1回オーストラリアコールドスプレー会議参加報告

小川和洋

溶射 : journal of Japan Thermal Spraying Society　48　(3)　114-115　2011年7月30日

ISSN： 0916-6076
OS1808 コールドスプレーで施工したNi基超合金の微視組織および強度に及ぼす熱処理の効果(OS18-2 薄膜・コーティング材の力学特性と微構造2,OS-18 薄膜・コーティング材の力学特性と微構造)

小川和洋, 恩地智史

M&M材料力学カンファレンス　2011　"OS1808-1"-"OS1808-2"　2011年7月16日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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In our previous study, it was successful to make thick Ni base superalloy coatings by cold spray (CS) technique. However, the mechanical property and microstructure of an as-sprayed CS coating have been unsatisfactory compared with a bulk material. Therefore, in order to improve the material prpperties, heat treatments were conducted to the CS coatings. As for an as-sprayed IN738LC coating, heat treatment (1121℃/2h + 843℃/24h) was applied. Prior to heat treatment, the as-sprayed coating had nano-order crystalline in the vicinity of the interface between coating and substrate. However, after heat treatment, the nano-order grains changed for micron-order grains. This grain growth can induce the enhancement of the material properties such as ductibility and adhesion strength etc., and release of residual stress. In order to improve mechanical properties of the CS coatings, high temperature solution heat treatment, namely 1171 ℃/2h, was applied to as-sprayed CS coatings. As a result, the coating strength by small punch tests and adhesion strength by 4-point bending were prominently improved.
WC-Fe基合金溶射粉末の開発と Cold Spray 法による皮膜特性評価

佐藤和人, 古川晴彦, 北村順也, 徐道源, 小川和洋

全国講演大会講演論文集　93　1-2　2011年6月6日
遮熱コート/ボンドコート界面に生成する高温酸化物の成長に及ぼす残留応力の影響

中野淳, 小川和洋

全国講演大会講演論文集　93　21-22　2011年6月6日
130 パウダージェットデポジション法を用いた常温・常圧下での酸化物系セラミックスの成膜(材料力学III,一般講演)

村上竜矢, 蓋暁輝, 小川和洋

講演論文集　2011　(46)　64-65　2011年3月15日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
131 耐応力腐食割れ特性に優れるコールドスプレー皮膜の基礎的検討(材料力学III,一般講演)

小川和洋, 徐道源, 小澤裕二, 河上晃

講演論文集　2011　(46)　66-67　2011年3月15日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
コールドスプレーにおける粒子付着に関する分子動力学数値シミュレーション

小川和洋, 恩地智史

溶射 : journal of Japan Thermal Spraying Society　48　(1)　18-23　2011年1月31日
出版者・発行元：日本溶射協会
ISSN： 0916-6076
日本溶射協会第92回(2010年度秋季)全国講演大会オーガナイズドセッション報告 : 2010年11月30日(川崎市)

小川和洋

溶射 : journal of Japan Thermal Spraying Society　48　(1)　30-31　2011年1月31日

ISSN： 0916-6076
コールドスプレー法による機器・構造物長寿命化のための予防保全・補修技術

小川和洋

塗装工学　45　(11)　433-440　2010年11月30日
出版者・発行元：日本塗装技術協会
ISSN： 0285-3787
WCサーメット成膜への Cold Spray 法の応用とその成膜性評価

佐藤和人, 古川晴彦, 北村順也, 徐道源, 小川和洋

全国講演大会講演論文集　92　57-58　2010年11月29日
コールドスプレー皮膜に及ぼす粒径分布・粒子形状の影響

三上範大, 小川和洋, 曽根通介, 深沼博隆

全国講演大会講演論文集　92　35-36　2010年11月29日
302 コールドスプレー法による鋼構造物の補修と補修部のキャラクタリゼーション(OS3-1 薄膜・コーティング材の機械的特性と界面強度特性)

小川和洋, 大瀧紘介, 天尾聡, 横山信行

M&M材料力学カンファレンス　2010　180-181　2010年10月9日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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In the case of cold spraying, small particles are accelerated to subsonic or supersonic velocity by high temperature and supersonic gas flow, and then impact onto a substrate. When particles impact onto a substrate, kinetic energy of the particles is converted to plastic deformation energy, namely plastic deformation is required for deposition. Because of requirement of plastic deformation, hard materials, such as high carbon steels, can be difficult to deposit on the substrate. And also, due to large plastic deformation, work hardening can be occurred. In this study, in order to develop an innovative repairing technique for high carbon steel by cold spraying, mechanical milled powders were applied for cold spraying. By using mechanical milled powders, a dense and thick coating was obtained.
301 Ni基超合金コールドスプレー皮膜に対する熱処理の効果(OS3-1 薄膜・コーティング材の機械的特性と界面強度特性)

恩地智史, 小川和洋

M&M材料力学カンファレンス　2010　177-179　2010年10月9日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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Cold spraying for polycrystalline Ni-base superalloy INCONEL738LC(IN738LC) is carried out to apply as a repair technique for gas turbine blades, So far, thick coating of the IN738LC was produced on the same material by the cold spray. However, the cold sprayed IN738LC coating after deposition had insufficient mechanical property compared with the bulk IN738LC. Heatment (HT) for as-sprayed coatings was known to improve its strength. In this study, as-sprayed coatings were subjected to some HT conditions, and observed its microstructure to choose the optimal condition. In the case of as-sprayed coatings, γ-precipitation phases were not observed by SEM. On the other hand, heat-treated coatings had distrinct precipitation of γ-phases. Then solid-state diffusion from the coating to the substrate was supposed from SEM and EBSD analyses results. This diffusion can be caused by residual stress, which was generated by high velocity impingements to a substate during spraying and solution heat treatment (1121℃/2h). In addition, solution heat treatment has an effect to recrystallize the microstructure of the sprayed alloy.
パウダージェットデポジション法による歯質上へのHAp膜形成とその接着強度

赤塚亮, 野地美代子, SEPASY ZAHMATY M. S., 穴田貴久, 小川和洋, 厨川常元, 鈴木治, 佐々木啓一

日本補綴歯科学会誌. 特別号, 社団法人日本補綴歯科学会学術大会プログラム・抄録集 = Program and abstracts, the ... scientific meeting of Japan Prosthodontic Society　1　(118)　112-112　2010年8月16日
コールドスプレー特集の企画にあたり

小川和洋

溶射 : journal of Japan Thermal Spraying Society　47　(3)　112-112　2010年7月31日

ISSN： 0916-6076
高炭素鋼/軟鋼混合粉を用いたコールドスプレー皮膜の付着効率改善

小川和洋, 天尾聡, 横山信行, 大瀧紘介

全国講演大会講演論文集　91　31-32　2010年7月5日
コールドスプレー法を利用したコーティング・補修技術

小川和洋

塗装技術　49　(4)　80-84　2010年4月1日
出版者・発行元：理工出版社
ISSN： 0372-0365
熱影響，高温酸化，相変態の極めて少ない高温・高圧部材向け補修・コーティング技術

小川和洋

塗装と塗料　743　(743)　11-13　2010年3月25日
出版者・発行元：塗料出版社
ISSN： 0372-0527
441 パウダージェットデポジション法による酸化物系セラミックスの成膜とスプレー条件の最適化(固相微粒子による成膜技術とその応用,ものづくりにおける基礎研究と先端技術の融合)

安良田寛, 小川和洋, 竹腰正雄, 小野文衛, 齋藤俊仁

第18回機械材料・材料加工技術講演会講演論文集, 2010　441-1　2010年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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Powder Jet Deposition (PJD) technique was applied to the formation of a ceramic coatings in atmosphere and at room temperature. In additional benefits, the PJD is very simple and compact because small solid particles impinge on substrate by a splay nozzle. Therefore, it is possible to apply the PJD to the creating and repairing ceramic coatings for large and complex structures like engines of next generation space plane etc. The aim of this study is to optimize of the spray parameters of condition of aluminum titanate ceramic coatings on several substrates by the PJD technique and to clarify the mechanism of ceramics deposition. In the case of oxide ceramic coatings, lower particle velocity was better for the deposition in this study. The optimized spraying pressure, which can obtain the thickest deposition, is approximately 0.05MPa. In this case, the particle velocity was measured in approximately 90m/s by high-speed camera.
コールドスプレー皮膜のための前処理・後処理

小川和洋

溶射技術　29　(4)　31-37　2010年
OS0802 コールドスプレー法によるNi基超合金補修部の健全性評価(ガスタービン材料の各種力学特性,オーガナイズドセッション)

小川和洋, 仁木隆裕

M&M材料力学カンファレンス　2009　391-392　2009年7月24日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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Hot section parts of combined cycle gas turbines are susceptible to degradation due to high temperature creep, crack formation by thermal stress, and high temperature oxidation, etc. Thus, regularly repairing or replacing the hot section parts such as gas turbine blades is inevitable. For this purpose, revolutionary and advanced repair technologies for gas turbines have been developed to enhance reliability of the repaired parts and reduce the maintenance cost of the gas turbines. The cold spraying process, which has been studied as not only a new coating technology but also as a process for obtaining a thick deposition layer, is proposed as a potential repairing solution. The process results in little or no oxidation of the spray materials, so the surfaces stay clean, which in turn enables superior bonding. Since the operating temperature is relatively low, the particles do not melt and the shrinkage on cooling is very low. Therefore, the cold spray technique has a potential for repairing for hot section parts of gas turbines. In this study, health analyses of the cold sprayed Ni base superalloy repairing parts were evaluated by SEM observation and small punch tests etc.
コールドスプレーによる機器・構造物の損傷補修の検討

小川和洋

機能材料　29　(7)　59-66　2009年7月
出版者・発行元：シーエムシー出版
ISSN： 0286-4835
コールドスプレー法により付着させたNi基超合金のスプレー後熱処理による付着強度向上

小川和洋, 仁木隆裕

全国講演大会講演論文集　89　27-28　2009年6月15日
分子動力学法を用いたNi基超合金粒子のコールドスプレー付着メカニズムの基礎的検討

恩地智史, 小川和洋, 久保百司

全国講演大会講演論文集　89　15-16　2009年6月15日
13Cr鋼の酸化に及ぼす固溶水素の影響

高橋圭太, 坂口和彦, 呂戦鵬, 小川和洋, 酒井吉弘, 山下満男, 庄子哲雄

材料と環境講演集　2009　97-100　2009年5月8日
606 Ni基超合金IN738LCコールドスプレー補修部の耐高温酸化特性および高温クリープ特性評価(遮熱コーティングの評価技術,高温環境下における材料の変形・損傷・破壊,オーガナイスドセッション2)

小川和洋, 仁木隆裕, 吉岡洋明, 齊藤正弘

学術講演会講演論文集　58　125-126　2009年
出版者・発行元：日本材料学会
5・4 コーティング材料研究の最近の動向(5.材料力学,<特集>機械工学年鑑)

小川和洋

日本機械学會誌　111　(1077)　654-655　2008年8月5日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
ISSN： 0021-4728
MCrAlYコールドスプレー皮膜の高温酸化特性

市川裕士, 小川和洋, 庄子哲雄

日本溶射協会全国講演大会講演論文集　87th　41-42　2008年6月2日
コールドスプレー法を用いた炭素鋼構造物に対する補修技術の確立

天尾聡, 市川裕士, 小川和洋, 庄子哲雄, 深沼博隆

全国講演大会講演論文集　87　43-44　2008年6月2日
1241 炭素鋼によるコールドスプレー皮膜の機械的特性評価(J11-1 粒子付着・成膜プロセスと膜の機械的特性(1) コールドスプレー皮膜の諸特性,ジョイントセッション,21世紀地球環境革命の機械工学:人・マイクロナノ・エネルギー・環境)

天尾聡, 市川裕士, 小川和洋, 庄子哲雄, 深沼博隆

年次大会講演論文集　2008　(0)　327-328　2008年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2008.6.0_327 　

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Carbon steels have been using in many structures, because the steels have excellent workability, affordability, and low price etc. However, it can be obtained corrosion damage or cracking on aging degradation. Cold spraying, which is a new maintenance technology, attracts attention recently. Though, it's difficult to make high carbon steel coatings by cold spraying, because high carbon steel includes much carbon. As a result, these are not many studies of cold sprayed carbon steels. In this study, dense and thick coatings of carbon steels by cold spraying was obtained, High carbon steel powder and mixed powder, which is mixed high carbon steel with mild steel powder were used. As a result, denser carbon steel coatings were obtained. And also, the coating hardness was higher than that of bulk steels.
149 316Lステンレス鋼溶接金属の硬度に及ぼす熱時効の影響評価(材料力学III)

根岸孝次, 竹田陽一, 呂戦鵬, 土屋暢久, 鈴木正俊, 小川和洋, 庄子哲雄

東北支部総会・講演会講演論文集　2008　(0)　99-100　2008年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
199 クリープおよび疲労損傷を受けたNi基超合金の経年劣化評価とその再生熱処理技術(機械材料・材料加工)

鈴木悠介, 小川和洋, 庄子哲雄, 鈴木正俊

東北支部総会・講演会講演論文集　2008　(0)　199-200　2008年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
溶射皮膜の安全性・信頼性確保に関する研究

小川和洋

高温学会誌　34　(6)　265-271　2008年
出版者・発行元： High Temperature Society of Japan
DOI： 10.7791/jhts.34.255 　

ISSN： 0387-1096

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In recent year, many structures and devices are exposed in severe environments, such as high temperature, high pressure, complex atmosphere etc. Therefore, thermal spray coatings play a role in protection of substrate materials under such severe environments. However, in the case of exposing such environments, there is a possibility that unpredictable degradation or damage occurs. Accordingly, elucidation of the mechanism of degradation and damage of the coatings is very important. Moreover, the diagnostic of degradation and damage for the structure based on the mechanism improves the reliability and safety of the structure with coatings. In this article, reliability and safety study for thermal spray coatings, which is exposed in severe environments, is described. In particular, degradation mechanisms of the coatings and their nondestructive evaluation technique are mentioned.
ナノ組織に着目した高速ガススプレー皮膜の付着メカニズム解明

市川裕士, 小川和洋, 庄子哲雄

日本学術会議材料工学連合講演会講演論文集　51st　200-201　2007年11月27日
コールドスプレーMCrAlYコーティングの成膜メカニズムの検討

市川裕士, 小川和洋, 庄子哲雄

日本溶射協会全国講演大会講演論文集　86th　45-46　2007年11月19日
319 コールドスプレー皮膜の成膜条件と皮膜特性(OS13-1 コールドスプレー皮膜の付着メカニズムとその皮膜特性,OS13 コールドスプレー皮膜の付着メカニズムとその皮膜特性)

小川和洋, 市川裕士

M&M材料力学カンファレンス　2007　188-189　2007年10月24日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
ITSC2007参加報告

小川和洋

溶射 : journal of Japan Thermal Spraying Society　44　(3)　126-128　2007年7月31日
出版者・発行元：日本溶射協会
ISSN： 0916-6076
低圧型コールドスプレー皮膜の粒子付着に及ぼす基材表面状態の影響

市川裕士, 小川和洋, 伊藤潔洋, 庄子哲雄

全国講演大会講演論文集　85　24-25　2007年5月27日
低圧型コールドスプレーにより施工した純Al皮膜の機械的特性評価

小川和洋, 市村賢司, 市川裕士, 庄子哲雄

全国講演大会講演論文集　85　40-41　2007年5月27日
低圧型高速ガススプレー皮膜における粒子付着メカニズムに関する研究

伊藤潔洋, 小川和洋, 庄子哲雄

日本機械学会東北支部総会・講演会講演論文集　42nd　(42)　183-184　2007年3月13日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
再生熱処理によるクリープ損傷の回復に関する研究

鈴木悠介, 小川和洋, 庄子哲雄

高温強度シンポジウム前刷集　45th　19-23　2007年
ボンドコートをコールドスプレー法で施工した遮熱コーティングの残留応力に及ぼす熱サイクルの影響

仁木隆裕, 小川和洋, 庄子哲雄

高温強度シンポジウム前刷集　45th　101-105　2007年
2420 Development of High-Sensitive Non-Destructive Evaluation Technique of Degraded Thermal Barrier Coatings by Using Microwave

サヤルメーディ, 小川和洋, 庄子哲雄

年次大会講演論文集　2007　(0)　415-416　2007年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2007.1.0_415 　

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Thermal barrier coatings (TBCs) have been widely used in gas turbine engines in order to protect the substrate metal alloy against high temperature and to enhance turbine efficiency. After service at high temperature, delamination or micro-cracks will initiate in TBC, leading to TBC separation from substrate and ultimately in unexpected gas turbine destruction. TBC failure is primarily attributed to the. growth of TGO and partly to TBC degradation. Currently, there are no reliable nondestructive techniques available to monitor TBC integrity over lifetime of the coating. Thus, to detect TBC and TGO thicknesses, a microwave nondestructive technique that utilizes a rectangular waveguide was developed. The phase of the reflection coefficient at the interface of TBC and waveguide varies for different TGO and TBC thicknesses. Therefore, measuring the phase of the reflection coefficient enables us to accurately calculate TGO and TBC thicknesses. Finally, a theoretical analysis was used to evaluate the reliability of the experimental results.
2404 コールドスプレーアルミニウム皮膜の残留応力(S09-1 新表面改質技術と皮膜物性・特性,S09 表面改質)

市川裕士, 市村賢司, 小川和洋, 庄子哲雄

年次大会講演論文集　2007　(0)　383-384　2007年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2007.1.0_383 　

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Cold gas dynamic spray, usually called as cold spray, is a new technique that provides dense and low oxide content metallic coating. In order to evaluate the possibility of on-site repair of aluminum components, residual stress distribution of an aluminum coating and a substrate that produced by low pressure type cold spraying were investigated. The residual stress distribution of the aluminum coating and the substrate in thickness direction were performed by the strain scanning method in synchrotron radiation facility SPring-8. As a result, the maximum compressive residual stress was obtained at the coating surface, and the residual stress inside the coating were approximately zero. On the other hand, the residual stress of the substrate were tensile. The compressive residual stress at the surface of the coating role of closing a crack.
185 誘導型電位差法を用いたSUS316L配管溶接部における応力腐食割れき裂進展の高温環境下モニタリング(学生賞I)

渥美健夫, 佐藤康元, 庄子哲雄, 小川和洋

東北支部総会・講演会講演論文集　2007　(0)　167-168　2007年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
323 低圧型コールドスプレー法における粒子付着挙動に関する研究(OS13-1 コールドスプレー皮膜の付着メカニズムとその皮膜特性,OS13 コールドスプレー皮膜の付着メカニズムとその皮膜特性)

市川裕士, 伊藤潔洋, 小川和洋, 庄子哲雄

M&M材料力学カンファレンス　2007　(0)　196-197　2007年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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The principle of cold spray is that the solid particle impacts and deposits on the substrate without melting and phase transformation. However, the cold spray deposition mechanism has not been clear yet. It is considered that the substrate surface condition has influence on the deposition behavior of cold spraying, and also surface condition may be changed by a large number of particle impinging. Several surface parameters such as surface roughness, hardness, temperature and micro structure are changed within particle impacts. In this study, in order to determine the most affective factor of cold spray deposition, the several times traversed and sprayed specimens were prepared. The surface activation was controlled by the interval time between traverses. The number of deposited particles on the substrate at the several interval times was investigated. From the results, it was confirmed that the surface activation is more important factor for cold spray deposition.
低圧型コールドスプレー法に関する基礎的検討

市川裕士, 小川和洋, 市村賢司, 伊藤潔洋, 庄子哲雄

日本溶射協会全国講演大会講演論文集　84th　7-8　2006年11月27日
クリープ劣化過程における一方向凝固Ni基超合金CM247LC材微視組織中の合金元素の偏析

仁木隆裕, 小川和洋, 三浦英生, 庄子哲雄

日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集　2006　633-634　2006年8月3日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmezairiki.2006.0_633 　
Ni基超合金の微視組織変化に基づく損傷評価

赤星国晃, 小川和洋, 三浦英生, 庄子哲雄

日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集　2006　627-628　2006年8月3日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmezairiki.2006.0_627 　
熱遮へいコーティング/ボンドコーティング界面での酸化物成長に及ぼす応力の影響

中尾康朗, 小川和洋, 三浦英生, 庄子哲雄

日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集　2006　65-66　2006年8月3日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmezairiki.2006.0_65 　

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In order to investigate the influence of stress on growth of an oxide at an interface between a thermal barrier coating (TBC) and a bond coating, a creep test was carried out. The TBC of 300-μm thick Yttria stabilized Zirconia (YSZ) and 100-μm thick CoNiCrAlY was plasma sprayed on the surface of the Ni base superalloy substrate. The creep test was performed under various conditions of temperature and axial stress. It was found that the TGO grew following a parabolic law and it consisted of an Al_2O_3 layer. Both the composition and the shape of the oxide did not change regardless of the applied stress at temperatures below 950℃. However, the thickness of the TGO clearly increased with increases of the applied stress and temperature. It was about 23% when the applied stress was increased from 0MPa to 205MPa at 900℃ and was about 29% when the stress was increased from 0MPa to 150MPa at 950℃.
コールドスプレー法を用いたMCrAlY合金コーティングに関する基礎的研究

市川裕士, 坂口和彦, 小川和洋, JEANDIN Michel, DUCOS Maurice, 庄子哲雄

日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集　2006　67-68　2006年8月3日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmezairiki.2006.0_67 　
高周波伝送特性法を用いた経年劣化した遮熱コーティングの非破壊評価

小川和洋, 鈴木美紀子, 庄子哲雄

材料とプロセス　19　(3)　596　2006年3月1日

ISSN： 0914-6628
高周波伝送特性法を用いた経年劣化した遮熱コーティングの非破壊評価

小川和洋, 鈴木美紀子, 庄子哲雄

材料とプロセス　19　(1)　257　2006年3月1日

ISSN： 0914-6628
ボンドコートを高速ガススプレー法で施工した遮熱コーティングの基礎的検討

仁木隆裕, 小川和洋, 市村賢司, 市川裕士, 庄子哲雄

高温強度シンポジウム前刷集　44th　74-78　2006年
3406 経年劣化したTBCにおけるインピーダンススペクトルの周波数応答解析(S16-2 遮熱コーティング(TBC)(2),S16 コーティング材料の皮膜特性とその評価)

丹野昌利, 小川和洋, 庄子哲雄

年次大会講演論文集　2006　(0)　523-524　2006年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2006.1.0_523 　

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To establish the fundamentals of the non-destructive evaluation by using impedance spectroscopy technique, the impedance of a degraded TBC and a stand-alone YSZ were measured using platinum electrodes at temperatures between 300℃ and 1000℃. The impedance spectra of the TBC show the response of the electrode reaction, the thermally grown oxide (TGO) and the YSZ grain in order of the frequency. The impedance of the TGO depends on the asymmetry of electrode and the substrate size. On the other hand, the impedance of the YSZ grain is independent of the asymmetry of electrode and the substrate size. Above 800℃, the contribution of the YSZ grain is negligible, because of very small impedance. The impedance of the electrode reaction is governed by the electrode reaction area and voltage drop caused by the TGO resistance. If the correlation between the TGO impedance and the substrate size was clarified, the TGO thickness could be evaluated quantitatively. The delamination of TBC at the YSZ/TGO interface can be detected by monitoring the impedance of the electrode reaction. Moreover, the degradation of the YSZ top coating can be evaluated by measuring the impedance of the YSZ grain at temperatures under 800℃.
305 Ni基超合金クリープ損傷の非破壊検査方法の提案(学生賞I)

赤星国晃, 小川和洋, 三浦英生, 庄子哲雄

東北支部総会・講演会講演論文集　2006　(0)　111-112　2006年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
熱遮へいコーティング/ボンドコーティング界面強度に及ぼすCoNiCrAlYへのCe及びSi添加の効果

伊藤潔洋, 小川和洋, 庄子哲雄, 手塚英志, 加藤英斗

日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集　2005　227-228　2005年11月3日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmezairiki.2005.0_227 　
Ni基超合金クリープ損傷の非破壊検査方法の検討

赤星国晃, 小川和洋, 三浦英生, 庄子哲雄

日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集　2005　265-266　2005年11月3日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmezairiki.2005.0_265 　
日本機械学会2005年度年次大会講演会参加報告 : 2005年9月19-22日(東京)

小川和洋

溶射 : journal of Japan Thermal Spraying Society　42　(4)　177-178　2005年10月30日

ISSN： 0916-6076
CoNiCrAlYへのCe及びSi添加による熱遮へいコーティングの酸化挙動評価

伊藤潔洋, 小川和洋, 庄子哲雄, 手塚英志, 加藤英斗

日本機械学会年次大会講演論文集　2005　(Vol.6)　245-246　2005年9月18日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2005.6.0_245 　

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Thermally grown oxide (TGO) forms at the interface between the top coating and bond coating during service. Delamination or spallation at the interface can be occurred by the TGO formation and growth. Therefore, formation and growth behavior of TGO were considered. Modifications of the bond coating materials are one means to inhibit the TGO formation and to improve the bond strength of TBC. In this study, morphologies of TGO were controlled by Ce and Si addition to conventional CoNiCrAlY bond coating material. As a result, when the TBCs with Ce added bond coating materials were aged at 1100℃ for 100 hours, morphologies of TGO were changed drastically. It is hoped that the morphologies can improve bond strength of TBCs.
熱遮へいコーティング/ボンドコート界面近傍における残留応力分布

奥平幸一郎, 小川和洋, 庄子哲雄

日本溶射協会全国講演大会講演論文集　81st　5-6　2005年6月16日
メカニカルアロイング粉末を利用したMCrAlY溶射皮膜の耐食性向上

市川裕士, 小川和洋, 庄子哲雄

高温強度シンポジウム前刷集　43rd　147-151　2005年
γ/γ′界面近傍における固溶元素の偏析に着目したNi基超合金のクリープ損傷機構

仁木隆裕, 信沢幸平, 小川和洋, 庄子哲雄

高温強度シンポジウム前刷集　43rd　59-62　2005年
再生再熱処理による実機使用IN738LC材のクリープ劣化回復メカニズム

小川和洋, 道西順哉, 庄子哲雄, 鷹羽正三

高温強度シンポジウム前刷集　43rd　77-80　2005年
303 高温クリープ・疲労相互作用条件下における一方向凝固Ni基超合金のき裂成長寿命特性に及ぼす繰り返し数依存型効果と時間依存型効果(学生賞 I,2.学術講演)

細野真司, 横堀壽光, 佐藤康二, 小川和洋, 庄子哲雄

東北支部総会・講演会講演論文集　2005　(0)　98-99　2005年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
3301 カタストロフィーコンセプトに基づく高温クリープ・疲労相互作用条件下における一方向凝固Ni基超合金のき裂成長寿命特性(S84-1 耐熱構造・材料(1),S84 耐熱構造・材料)

横堀壽光, 細野真司, 杉浦隆次, 佐藤康二, 小川和洋, 庄子哲雄

年次大会講演論文集　2005　(0)　329-330　2005年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2005.5.0_329 　

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The estimation of the effects of cycle and time dependent mechanisms on crack growth behavior are important from the view points of the estimation of mechanical performance of the material. In this study, high temperature creep-fatigue interactive tests were conducted for nickel-based directionally solidified superalloy. The characteristics of the effects of cycle and time dependent mechanisms on crack growth life under high temperature creep-fatigue interactive conditions were shown to have different properties between them. Furthermore, a theoretical analysis was conducted to represent these characteristics.
メカニカルグラインディング粉末を用いた熱遮へいコーティングの耐酸化性・耐はく離性の向上

小川和洋

溶射技術　24　(4)　23-28　2005年
メカニカルグラインディング粉末を用いた熱遮へいコーティングの高性能化

小川和洋, 市川裕士, 丹野昌利, 庄子哲雄

日本溶射協会全国講演大会講演論文集　80th　1-2　2004年12月8日
高周波伝送特性によるセラミックスの非破壊欠陥計測

鈴木美紀子, 小川和洋, 佐藤康元, 庄子哲雄

日本非破壊検査協会大会講演概要集　2004　15-18　2004年11月16日
東北大学大学院工学研究科エネルギー安全科学国際研究センター

小川和洋

溶射 : journal of Japan Thermal Spraying Society　41　(4)　200-202　2004年10月31日
出版者・発行元：日本溶射協会
ISSN： 0916-6076
日本溶射協会第79回(2004年度春季)全国講演大会オーガナイズドセッション : 「極限腐食環境下における溶射皮膜の現状と今後の可能性」に関して

小川和洋

溶射 : journal of Japan Thermal Spraying Society　41　(4)　187-188　2004年10月31日
出版者・発行元：日本溶射協会
ISSN： 0916-6076
日本機械学会M&M2004材料力学カンファレンス講演会参加報告

小川和洋

溶射 : journal of Japan Thermal Spraying Society　41　(4)　185-186　2004年10月31日

ISSN： 0916-6076
高温クリープ・疲労重畳条件下における一方向凝固Ni基超合金のき裂成長寿命特性に及ぼす繰り返し数依存型効果と時間依存型効果

細野真司, 横堀寿光, 佐藤康二, 小川和洋, 庄子哲雄

日本学術会議材料研究連合講演会講演論文集　48th　375-376　2004年10月20日
界面強度向上のためのボンドコート材料の改善および溶射条件の検討

丹野昌利, 小川和洋, 庄子哲雄

日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集　2004　229-230　2004年7月20日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmezairiki.2004.0_229 　

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Modification of the bond coating materials is one means to improve the bond strength of TBC. It was reported that TBC with CoNiCrAlY-CeSi bond coating had higher bond strength than conventional TBC (YSZ/CoNiCrAlY), because of the formation of discontinuous and rootlike TGO, and of thin and scattered Al_2O_3. However, the TGO formation mechanism for TBC with CoNiCrAIY-CeSi has not been cleared yet. In this study, the effects of Ce and Si addition and of the plasma current value during spraying bond coatings on TGO formation behavior were investigated. TGO formation behavior was different between TBC produced with a plasma current 600A and with 900A. TGO formation mechanisms for each case, 600A, 900A, were suggested by detailed investigation of initial oxide formation. It is supposed that the bond strength of TBC with CoNiCrAlY CeSi bond coating would be affected by plasma current. Accordingly, investigation of effects of the plasma current value on bond strength should be performed.
熱遮へいコーティング/ボンドコートの残留応力に及ぼす成膜条件の影響

奥平幸一郎, 小川和洋, 庄子哲雄

日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集　2004　223-224　2004年7月20日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmezairiki.2004.0_223 　
溶融塩化物環境下におけるMCrAlY溶射皮膜への添加元素の効果(S12 耐環境コーティング材の強度と評価,S-12 耐環境コーティング材の強度と評価)

市川裕士, 小川和洋, 庄子哲雄

年次大会講演論文集　2004　(0)　61-62　2004年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2004.1.0_61 　

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In refuse incineration power generation plants, increasing the combustion temperature directly improves plant efficiency. However, due to molten chloride corrosion, the combustion temperature cannot be increased. Consequently, protecting of components from molten chloride corrosion is necessary. In this study, MCrAlY coating was proposed as a protective film against molten chloride corrosion. And also the effects of adding elements to CoNiCrAlY were examined. Four kinds of specimens were prepared. One is a standard CoNiCrAlY coated specimen. The others are Mo blended CoNiCrAlY, mechanically milled CoNiCrAlY, and mechanically alloyed CoNiCrAlY with Mo specimens. These coatings were made by low pressure plasma spraying (LPPS). The specimens were exposed to molten chloride corrosion tests in a NaCl-KCl environment. The results show that mechanically alloyed CoNiCrAlY with Mo has excellent corrosion resistantance.
402 溶融塩化物環境下におけるMCrAIY溶射皮膜の腐食特性(学生賞III)

市川裕士, 小川和洋, 庄子哲雄

東北支部総会・講演会講演論文集　2004　(0)　134-135　2004年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
403 γおよびγ′相中の合金元素分布に着目したNi基超合金のクリープ損傷機構の解明(学生賞III)

信澤幸平, 小川和洋, 庄子哲雄

東北支部総会・講演会講演論文集　2004　(0)　136-137　2004年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
レーザ再溶融処理による熱遮へいコーティングの界面強度改善

小川和洋

溶射技術　24　(2)　28-38　2004年
320 熱サイクル条件下における熱遮へいコーティングはく離挙動に及ぼすボンドコート材への Ce, Si 添加の効果

奥平幸一郎, 丹野昌利, 小川和洋, 庄子哲雄

材料力学部門講演会講演論文集　2003　(0)　223-224　2003年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmezairiki.2003.0_223 　
321 酸素分圧制御による熱遮蔽コーティングの熱成長酸化物 (TGO) 抑制

河口展明, 丹野昌利, 小川和洋, 庄子哲雄

材料力学部門講演会講演論文集　2003　(0)　225-226　2003年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmezairiki.2003.0_225 　
未知との遭遇

小川和洋

溶射 : journal of Japan Thermal Spraying Society　39　(4)　188-189　2002年10月31日

ISSN： 0916-6076
TBC/MCrAlY界面の高温酸化挙動評価 (第2報)

小川和洋, 後藤憲毅, 庄子哲雄

全国講演大会講演論文集　75　43-44　2002年6月20日
インピーダンス・スペクトロスコピーによる非破壊検査

小川和洋

非破壊検査　51　(5)　275-280　2002年5月
出版者・発行元：日本非破壊検査協会
ISSN： 0367-5866
209 微細スリット制御による銅メッキ応力測定法の感度向上

権錫珍, 玉川欣治, 小川和洋, 庄子哲雄

材料力学部門講演会講演論文集　2002　(0)　159-160　2002年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmezairiki.2002.0_159 　
628 レーザー再溶融した熱遮へいコーティングの耐酸化性評価

丹野昌利, 小川和洋, 庄子哲雄, 左相玉, 大森明

材料力学部門講演会講演論文集　2002　(0)　529-530　2002年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmezairiki.2002.0_529 　

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It is well known, that thermally grown oxide (TGO) is formed at an interface of thermal barrier top coating (TBC) and bond coating during service. In the previous work, TGO layer contained at least two layers with different oxides was observed by SEM images. One was Al_2O_3,and the other was mixed oxide of NiO, CoO, Cr_2O_3,or their spinels. It was supposed that a formation of pores in the mixed oxide caused a decrease in bond strength or a formation of stress concentration site. In order for an improvement of oxidation resistance of TBC, plasma sprayed bond coating was remelted by YAG laser before spraying of top coating. Isothermal oxidation test was carried out at 1000℃, as a result of SEM observation and XRD, ESCA analysis, the mixed oxide formation decreased as compared with conventional one.
607 熱遮へいコーティング/ボンドコーティング界面における密着強度の改善

丹野昌利, 加藤俊樹, 小川和洋, 庄子哲雄

年次大会講演論文集　2002　(0)　223-224　2002年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2002.2.0_223 　

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It is well known, that thermally grown oxide (TGO) is formed at an interface of thermal barrier top coating (TBC) and bond coating during service. In the previous work, TGO layer contained at least two layers with different oxides was observed by SEM images. One was Al_2O_3,and the other was mixed oxide of NiO, CoO, Cr_2O_3,or their spinels. It was supposed that a reason of the macro-crack formation near an interface is due to decrease in bond strength or due to formation of stress concentration site caused by a formation of pores in the mixed oxide. In order for an improvement of bond strength, a modified bond coating material was developed which was MCrAlY with Ce and Si addition. Four point bending tests were carried out to measure a bond strength on conventional TBC and modified TBC with modified bond coating. As a result, the TBC with modified bond coating had superior bond strength than conventional one. It is likely that the reason can be a decrease of mixed oxide formation.
608 熱遮蔽セラミックコーティングの界面はく離挙動に及ぼす熱時効処理の影響

小野木伯薫, 主森哲郎, 小川和洋, 橋田俊之, 庄子哲雄, 円山政秀, 富樫博之, 鳥越泰治

年次大会講演論文集　2002　(0)　225-226　2002年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmemecjo.2002.2.0_225 　

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Knowledge of the degradation mode in thermal barrier coatings (TBCs) is a prerequisite for the prediction of their remaining life of gas turbine blades. This paper describes the effects of thermal aging on the microstructure in a YSZ-based thermal barrier coating system deposited on Ni based superalloy substrates. The heat treatment of the TBC specimens were conducted at 1373K for 100h, 500h and 1000h in air for thermal aging. The thermally aged coating system had thermally grown oxide (TGO) layer between the substrate and the TBC. TGO consisted of not only alumina but also other oxides. This oxide layer that named mixed oxides (MO) is composed of Ni, Co, Cr and O. 4 point bending tests were carried out in order to evaluate the TBC/substrate interface strength. The interface strength depended on the period of thermal aging in both type of tests. The interface strength increased initially up to the aging time of 100h, and then decreased drastically for the longer aging time. In 4 point bending tests, crack propagated along the interface between TBC and substrate. These results suggested that the interface strength depended on not only the formation of oxides but also the fracture properties of the top coatings.
YSZ/MCrAlYCeSi熱遮へいコーティングの高温酸化挙動

小川和洋

溶射技術　22　(2)　37-44　2002年
YSZ/MCrAlYCeSi熱遮へいコーティングの高温酸化挙動評価

小川和洋, 加藤俊樹, 後藤憲毅, 庄子哲雄

全国講演大会講演論文集　74　39-40　2001年11月29日
TBC/MCrAlY界面の高温酸化挙動評価

小川和洋, 後藤憲武, 庄子哲雄

全国講演大会講演論文集　73　31-32　2001年6月20日
耐はく離性に優れた熱遮へいコーティングの開発

加藤俊樹, 小川和洋, 庄子哲雄

全国講演大会講演論文集　73　33-34　2001年6月20日
(3) インピーダンス・スペクトロスコピー法による熱遮へいコーティングの経年劣化非破壊評価に関する研究

小川和洋

日本機械学會誌　104　(990)　273-273　2001年5月5日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
ISSN： 0021-4728
インピーダンス・スペクトロスコピー法を用いたボイラー材料の酸化挙動評価

兜森裕志, 小川和洋, 庄子哲雄

大会講演概要集　2000　(1)　39-42　2000年5月16日
熱遮へいコーティング劣化機構の検討

小川和洋, 庄子哲雄, 橋田俊之, 青木久彦, 藤田範生, 鳥越泰治

日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集　1999　559-560　1999年10月5日
高温環境下における熱遮へいコーティング経年劣化の非破壊評価

小川和洋, 庄子哲雄, 百瀬真太郎, 千葉秀樹, 阿部宏紀, 鳥越泰治

大会講演概要集　1999　(2)　197-198　1999年10月1日
インピーダンス・スペクトロスコピー法を用いた高効率ガスタービン翼の材質劣化評価 (第3報-TBC/MCrAIY界面に生成する反応層のin-situ劣化計測技術の開発

小川和洋, 信藤康孝, 庄子哲雄, 佐藤実, 橋本英雄, 河合久孝

大会講演概要集　1998　(2)　145-148　1998年10月1日
インピーダンス・スペクトロスコピー法を用いた高効率ガスタービン翼の材質劣化評価第2報 TBC/MCrAlY界面に生成する反応層の評価

小川和洋, 庄子哲雄, 佐藤実, 橋本英雄, 河合孝久

日本非破壊検査協会大会講演概要集　1998　241-244　1998年5月
インピーダンス・スペクトロスコピー法を用いた高効率ガスタービン翼の材質劣化評価 (第1報-セラミックスコーティング厚の評価)

小川和洋, 庄子哲雄

大会講演概要集　1997　(2)　61-64　1997年11月13日
451 引張せん断強さの推定式の導出 : スポット溶接継手の継手強さの推定第1報

船川義正, 小川和洋, 樺沢真事

溶接学会全国大会講演概要　(53)　410-411　1993年8月31日
出版者・発行元：社団法人溶接学会
452 引張せん断強さに対する母材の板厚、強度およびナゲット径の影響 : スポット溶接継手の継手強さの推定第2報

小川和洋, 船川義正, 樺沢真事

溶接学会全国大会講演概要　(53)　412-413　1993年8月31日
出版者・発行元：社団法人溶接学会
212 残留応力制御によるAl/CFRPハイブリッド材料の疲労特性改善(PMC:環境と疲労)

芳我攻, 小川和洋, 小山秀夫, 川田勝巳

学術講演会前刷　40　140-142　1991年
出版者・発行元：日本材料学会

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書籍等出版物 12

Multi-dimensional additive manufacturing

Kirihara, Soshu, Nakata, Kazuhiro

Springer　2021年

ISBN: 9789811579097
多次元アディティブ・マニュファクチャリング

小川和洋

（一社）日本溶接協会表面改質技術研究委員会　2018年3月
Simulation of the Cold Spray Deposition Process for Aluminum and Copper using Lagrangian, ALE and CEL Methods

Wiley-ISTE　2014年
Thermo-Mechanical Industrial Processes

Daniel Nélias, Jing Xie, Hélène Walter-Le Berre, Yuji Ichikawa, Kazuhiro Ogawa

Wiley-ISTE　2014年

ISBN: 9781848213586
未来を拓く粒子積層新コーティング技術

福本昌宏, 榊和彦, 小川和洋, 片野田洋

シーエムシー出版　2013年
Thermal Shock and Cycling Behavior of Thermal Barrier Coatings (TBCs) Used in Gas Turbines

Abdullah Cahit Karaoglanli, Ismail Ozdemir Ahmet Türk, Kazuhiro Ogawa

2012年
Thermal spray

Dowon Seo, Kazuhiro Ogawa

2012年
界面強度評価ハンドブック

中佐啓治郎, 服部敏雄

(社)日本材料学会　2011年1月15日
Advances in Gas Turbine Technology

Kazuhiro Ogawa, Dowon Seo

In Tech　2011年

詳細を見る詳細を閉じる

To be published
溶射工学便覧

小川和洋

日本溶射協会　2010年1月25日

ISBN: 9784990312718
超合金とそのコーティング材の高温強度評価技術ワーキンググループ，第III期活動成果報告書－高温曝露および熱サイクルを受けた遮熱コーティングの密着強度を中心に－

小川和洋

日本材料学会　2009年5月11日

ISBN: 9784901381338
超合金とそのコーティング材の高温強度評価技術ワーキンググループ第Ⅱ期活動成果報告－大気溶射遮熱コーティング皮膜の基礎物性と密着強度を中心に－

小川和洋

2005年

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講演・口頭発表等 67

コールドスプレー法による固相粒子付着メカニズム解明招待有り

小川和洋

令和2年度化学系学協会東北大会　2020年9月27日
常温異種材料接合に及ぼす界面酸化物の効果招待有り

小川和洋

第81回応用物理学会秋季学術講演会　2020年9月8日
Influence of Surface Oxide Film on Surface Activate Bonding for Dissimilar Metallic Materials 招待有り

Kazuhiro Ogawa

Visual-JW 2019 & WSE 2019　2019年11月21日
Possibility of Repair and Preventive Coatings Using Cold Spray Technique 招待有り

Kazuhiro Ogawa

International Symposium on Material Service Performance in Nuclear Power Plants 2019　2019年10月29日
The Role of the Interfacial Oxide film on Cold Spayed Particle Deposition at the Interface Between an Aluminum Particle and an YSZ Ceramic Substrate 招待有り

Kazuhiro Ogawa

2nd Global Forum on Advanced Materials and Technologies for Sustainable Development (GFMAT-2)　2019年7月25日
サスペンションプラズマ溶射を用いた Ybシリケート耐環境コーティングの開発招待有り

小川和洋

平成30年度第2回(通算88回)表面改質技術研究委員会　2018年10月10日
サスペンションプラズマ溶射を用いた耐環境コーティングの開発

小川和洋

日本セラミックス協会第31回秋季シンポジウム　2018年9月5日
Functionally Graded Thermal Barrier Coatings Fabricated by Cold Spray Technique 国際会議招待有り

小川和洋

15th International Symposium on Functionally Graded Materials (ISFGMs2018)　2018年8月8日
Ceramic and Polymer Coatings by Cold Spray Technique 国際会議招待有り

小川和洋

THERMEC’2018　2018年7月9日
Development of thermal barrier coatings with excellent delamination resistant property by extreme internal oxidation 国際会議招待有り

小川和洋

Thermal Barrier Coatings V　2018年6月25日
コールドスプレー法を用いた金属，セラミックス，ポリマー成膜招待有り

小川和洋

日本材料学会東北支部平成 29 年度「材料フォーラム」講演会　2018年3月19日
New Concepts of Thermal Barrier Coatings 国際会議招待有り

小川和洋

8th Asian Thermal Spray Conference ATSC2017　2017年11月6日
高温酸化を利用した遮熱コーティングの耐はく離性改善招待有り

小川和洋

第45回日本ガスタービン学会定期講演会　2017年10月18日
コールドスプレー粒子付着メカニズム解明のための単粒子衝突数値モデルの開発

小川和洋

日本機械学会 2017年度年次大会　2017年9月7日
激甚高温酸化を利用した遮熱コーティングの界面強度改善招待有り

小川和洋

日本セラミックス協会第29回秋季シンポジウム　2017年9月7日
耐環境コーティングの現状と課題招待有り

小川和洋

日本溶射学会第105回（2017年度春季）全国講演大会　2017年6月29日
Functionally Graded Thermal Barrier Coatings Fabricated by Cold Spray Technique 国際会議招待有り

小川和洋

The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology　2017年5月24日
Cold Spray Fabricated Functionally Graded Thermal Barrier Coatings (FG-TBCs) 国際会議招待有り

小川和洋

European Cold Spray Symposium EUCOSS 2016　2016年12月12日
コールドスプレー法を用いた傾斜機能遮熱コーティングの開発

小川和洋

日本材料学会第54回高温強度シンポジウム　2016年12月9日
熱成長酸化物の生成・成長を積極的に利用した遮熱コーティングの界面強度改善招待有り

小川和洋

日本溶射学会西日本支部 2016 年度第1 回講演会　2016年8月11日
High Temperature Oxidation Behavior and Improvement of Interface Strength of Thermal Barrier Coatings Using Oxide Ceramics-Containing Bond Coatings 国際会議招待有り

小川和洋

9th International Conference on High Temperature Ceramic Matrix Composites (HTCMC-9) & Global Forum on Advanced Materials and Technologies for Sustainable Development (GFMAT 2016)　2016年6月28日
Cold Spray Fabricated Dye-Sensitized Solar Cell 国際会議招待有り

小川和洋

2nd International Conference on Advances in Renewable Energy Technologies　2016年2月24日
CeおよびCe酸化物添加ボンドコートを用いた遮熱コーティング界面強度の制御

小川和洋

日本材料学会第53回高温強度シンポジウム　2015年12月11日
遮熱コーティング/ Ce添加ボンドコート界面に成長するくさび状酸化物の生成・成長メカニズム

小川和洋

日本溶射学会第101回（2015年度春季）全国講演大会　2015年5月28日
Development of TiO2 film for dye-sensitized solar cell by low pressure cold spray technique 国際会議

International Thermal Spray Conference & Exposition 2014　2014年5月21日
Improvement of Delamination Resistant Properties for Thermal Barrier Coating by Formation Wedge-like Thermal Grown Oxide 国際会議

Shun HATTA

International Thermal Spray Conference & Exposition 2014　2014年5月21日
エネルギー・環境と溶射技術

2014国際ウエルディングショー　2014年4月25日
ナノ粒子コーティングの現状と課題招待有り

小川和洋

第106回マイクロ接合研究委員会　2014年4月23日
コールドスプレー法の最新動向

先端加工技術講演会　2014年3月14日
コールドスプレーで何ができるのか

大阪大学接合科学研究所溶射・造形研究集会　2014年1月21日
Effect of Pre-oxidation on Improvement of Interface Strength for Thermal Barrier Coatings with Cerium Content Bond Coats 国際会議

8th Japan-China Bilateral Symposium on High Temperature Strength of Materials　2013年8月19日
High Temperature Oxidation Behavior of Thermal Barrier Coatings with Cerium Content Bond Coats 国際会議

Shun HATTA, Toshio TAKANEZAWA, Hiroyuki YAMAZAKI

Third Japanese-German TBC Workshop　2013年6月23日
Fabrication of Yttria-Stabilized Zirconia Thin Film Under Room Temperature Atmospheric Pressure Conditions 国際会議

Tatsuya Sone, Kazuhisa Sato, Keiji Yashiro, Tatsuya Kawada, Tsunemoto Kuriyagawa, Toshiyuki Hashida, Junichiro Mizusaki

The 3rd JSME/ASME International Conference on Materials and Processing　2008年10月7日
Difference in High-Temperature Oxidation Behavior Between Cold-Sprayed and Low-Pressure Plasma-Sprayed MCralY Coating 国際会議

Yuji Ichikawa, Tetsuo Shoji

The 3rd JSME/ASME International Conference on Materials and Processing　2008年10月7日
炭素鋼によるコールドスプレー皮膜の機械的特性評価

天尾聡, 市川裕士, 庄子哲雄, 深沼博隆

日本機械学会2008年度年次大会　2008年8月3日
パウダージェットデポジッション法による機能性酸化物の成膜とその物性

佐藤一永, 曽根達也, 八代圭司, 川田達也, 厨川常元, 橋田俊之, 水崎純一郎

日本機械学会2008年度年次大会　2008年8月3日
コールドスプレー法による構造物のき裂・損傷部に対する補修技術に関する基礎的研究

天尾聡, 市川裕士, 庄子哲雄

日本保全学会第5回学術講演会　2008年7月10日
Deposition mechanism of cold sprayed MCrAlY coatings focused on nanostructure 国際会議

Y. Ichikawa, T. Miyazaki, M. Jeandin, T. Shoji

2008 International Thermal Spray Conference & Exposition　2008年6月2日
Influence of thermal cycling on residual stresses in a thermal barrier coating with a kinetic metallization sprayed bond coating 国際会議

T. Niki, T. Shoji

2008 International Thermal Spray Conference & Exposition　2008年6月2日
Role of high temperature creep stress in thermally grown oxide growth of thermal barrier coatings 国際会議

D. Seo, Y. Nakao, D. Seo, H. Miura, T. Shoji

2008 International Thermal Spray Conference & Exposition　2008年6月2日
Characterization of low pressure type cold sprayed aluminum coatings 国際会議

K. Ito, K. Ichimura, Y. Ichikawa, T. Shoji

2008 International Thermal Spray Conference & Exposition　2008年6月2日
MCrAlYコールドスプレー皮膜の高温酸化特性

市川裕士, 庄子哲雄

日本溶射協会第87回(2008年度春季)全国講演大会　2008年6月
コールドスプレー法を用いた炭素鋼構造物に対する補修技術の確立

天尾聡, 市川裕士, 庄子哲雄, 深沼博隆

日本溶射協会第87回(2008年度春季)全国講演大会　2008年6月
Integral Layer Profile Analysis Investigation of High Temperature Oxidation of MCrAlY Coatings 国際会議

D. Seo, Y. Suzuki, K. Ichimura, T. Shoji, S. Murata

International Gas Turbine Congress 2007 Tokyo(IGTC07)　2007年12月2日
再生熱処理によるクリープ損傷の回復に関する研究

鈴木悠介, 庄子哲雄

日本材料学会高温強度部門委員会第45回高温強度シンポジウム　2007年12月
ボンドコートをコールドスプレー法で施工した遮熱コーティングの残留応力に及ぼす熱サイクルの影響

仁木隆裕, 庄子哲雄

日本材料学会高温強度部門委員会第45回高温強度シンポジウム　2007年12月
新しい表面改質技術「コールドスプレー法」

市川裕士, 伊藤潔洋, 市村賢司, 仁木隆裕, 庄子哲雄

火力原子力発電技術協会東北支部研究発表会　2007年11月29日
ナノ組織に着目した高速ガススプレー皮膜の付着メカニズム解明

市川裕士, 庄子哲雄

第51回日本学術会議材料工学連合講演会　2007年11月27日
コールドスプレーMCrAIYコーティングの成膜メカニズムの検討

市川裕士, 市村賢司, 伊藤潔洋, 庄子哲雄

日本溶射協会第86回 (2007年度秋季) 全国講演大会　2007年11月
Creep damage mechanisms in Ni-base superalloys focusing on the distribution of alloying elements in and ’ phases 国際会議

Takahiro Niki, Kohei Nobusawa, Tetsuo Shoji

Symposium of Integrated Approaches for Materials and Structural Safety　2007年10月31日
低圧型コールドスプレー法における粒子付着挙動に関する研究

市川裕士, 伊藤潔洋, 庄子哲雄

日本機械学会 M&M2007材料力学カンファレンス　2007年10月24日
コールドスプレーアルミニウム皮膜の残留応力

市川裕士, 市村賢司, 庄子哲雄

日本機械学会2007年度年次大会　2007年9月9日
Mechanical and High Temperature Oxidation Properties of Thermal Barrier Coating with Kinetic Metallization Sprayed CoNiCrAlY Bond Coating 国際会議

T.Niki, Y.Ichikawa, D.W.Seo, T.Shoji

International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2007 (ATEM2007)　2007年9月
Development of a Nondestructive Evaluation Technique for Degraded Thermal Barrier Coatings Using Microwave 国際会議

Mehdi SAYAR, Tetsuo SHOJI

34th Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation (QNDE) Conference　2007年7月22日
低圧型コールドスプレー皮膜の粒子付着に及ぼす基材表面状態の影響

市川裕士, 伊藤潔洋, 庄子哲雄

日本溶射協会第85回 (2007年度春季) 全国講演大会　2007年6月
Effect of Particle Size Range on the Thermally Grown Oxide Scale Formation on Vacuum Plasma Sprayed CoNi- and CoCrAlY Coatings 国際会議

D.W.Seo, T.Shoji, S.Murata

2007 International Thermal Spray Conference & Exposition　2007年5月14日
Deposition Mechanisms of Cold Gas Dynamic Sprayed MCrAlY Coatings 国際会議

Y.Ichikawa, K.Sakaguchi, T.Shoji, S.Barradas, M.Jeandin

2007 International Thermal Spray Conference & Exposition　2007年5月14日
Electrostatic Assist on a Cold Spray Process by Computational Simulation 国際会議

H.Takana, T.Shoji, H.Nishiyama

2007 International Thermal Spray Conference & Exposition　2007年5月14日
ボンドコートを高速ガススプレー法で施工した遮熱コーティングの基礎的検討

仁木隆裕, 市村賢治, 市川裕士, 庄子哲雄

日本材料学会高温強度部門委員会第44回高温強度シンポジウム　2006年12月
Fundamental study on low pressure type cold gas dynamic sprayed aluminum deposition 国際会議

Kenji Ichimura, Kiyohiro Ito, Tetsuo Shoji

The 2nd Asian Thermal Spray Conference (ATSC 2006)　2006年11月6日
Influence of stress on the growth rate of oxides at an interface between a thermal barrier coating and a bond coating 国際会議

Yasuo Nakao, Hideo Miura, Tetsuo Shoji

The 2nd Asian Thermal Spray Conference (ATSC 2006)　2006年11月6日
Comparative study on oxidation resistant compositions of selected MCrAlY overlay coatings under isothermal exposure 国際会議

DoWon Seo, Tetsuo Shoji, Shozo Murata, Jinyi Lee

The 2nd Asian Thermal Spray Conference (ATSC 2006)　2006年11月6日
低圧型コールドスプレー法に関する基礎的検討

市川裕士, 市村賢司, 伊藤潔洋, 庄子哲雄

日本溶射協会第84回 (2006年度秋季) 全国講演大会　2006年11月
コールドスプレー法を用いたMCrAlY合金コーティングに関する基礎的研究

市川裕士, 坂口和彦, Michel Jeandin, Maurice Ducos, 庄子哲雄

日本機械学会M&M2006 材料力学カンファレンス　2006年8月
クリープ劣化過程における一方向凝固Ni基超合金CM247LC材微視組織中の合金元素の偏析

仁木隆裕, 三浦英生, 庄子哲雄

日本機械学会M&M2006材料力学カンファレンス　2006年8月
Collaboration Tasks on Fundamental Properties of Plasma Sprayed Thermal Barrier Coatings in The Society of Materials Science, Japan (JSMS) 国際会議

2006 International Thermal Spray Conference & Exposition　2006年5月15日

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The subcommittee on superalloys and coatings, for The Society for Materials and Science, Japan
Effects of Ce and Si addition to CoNiCrAlY bond coating material on oxidation behavior and bonding strength of thermal barrier coatings 国際会議

Kiyohiro ITO, Tetsuo SHOJI, Hideshi TEZUKA, Hideto KATO

2006 International Thermal Spray Conference & Exposition　2006年5月15日

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産業財産権 8

熱遮蔽被膜の形成方法および熱遮蔽被膜部材

小川和洋, 西村由明, 石川真也

産業財産権の種類: 特許権
コールドスプレー法による金属材料の補修方法及びコールドスプレー用粉末材料の製造方法、並びに、コールドスプレー皮膜

小川和洋, 横山信行, 大瀧紘介

産業財産権の種類: 特許権
セラミック皮膜の形成方法及びセラミックス皮膜付基材

小川和洋, サヤルメーディ, 徐道源, 竹腰正雄, 植田修一, 小野文衛, 齋藤俊仁

5345419

産業財産権の種類: 特許権
コールドスプレー用ノズル

小川和洋, 庄子哲雄

5004171

産業財産権の種類: 特許権
遠隔誘導型交流電位を用いた非破壊検査装置

庄子哲雄, 小川和洋

産業財産権の種類: 特許権
熱遮蔽コーティング部材作製方法および熱遮蔽コーティング部材

小川和洋, 庄子哲雄, 丹野昌利

産業財産権の種類: 特許権
機器構造物の応力ひずみ計測ゲージ

庄子哲雄, 小川和洋

産業財産権の種類: 特許権
熱遮蔽皮膜被覆部材並びに溶射粉末

小川和洋, 庄子哲雄, 加藤俊樹

3700766

産業財産権の種類: 特許権

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共同研究・競争的資金等の研究課題 21

シングルミクロン粒子の特異な接合性解明と先進固相積層技術への展開

齋藤宏輝, 小川和洋

2025年4月～ 2028年3月
活性金属の化学反応を応用した固相樹脂皮膜の驚愕的成膜性改善メカニズム解明

小川和洋

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究機関：Tohoku University

2021年4月～ 2024年3月

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本研究においては，金属基材上へのフッ素系樹脂皮膜の形成に対し，活性な金属中間層を用いることで成膜効率の飛躍的な改善とそのメカニズムに関して検討を行った．活性な金属としてチタンの中間層をコールドスプレー法と呼ばれる固相成膜技術で成膜し，その後，フッ素系樹脂を成膜した．その結果，成膜効率80％以上という驚愕的な値を得ることができた．これは，コールドスプレー法による成膜でチタン皮膜の粗さが粗くなり機械的に成膜しやすくなる効果と，活性なチタンが樹脂と化学反応を生じる化学的に成膜しやすくなる効果が考えられる．そこで，チタン板の上に同様の条件で成膜したところ，皮膜の形成には至らず，コールドスプレーで成膜したチタンが成膜効率改善に有効であることがわかった．また，チタン中間層を予め高温酸化させた後，フッ素樹脂成膜を実施したところ，酸化処理したものの方が成膜効率が高くなることを突き止めた．これは，チタンの酸化物とフッ素樹脂中の元素が化学反応を生じ，粒子が基材へ付着しやすくなったことが考えられる．さらに，コールドスプレー法で成膜したチタン中間層の粗さをスプレー条件を変えることで制御し，粗さと成膜効率の関係を評価したところ，平均粗さが15ミクロンを超えると飛躍的に成膜効率が向上することも明らかにした．この結果から，チタン中間層は化学反応による成膜性の改善のみならず，表面粗さの増加による改善の2つの効果が考えられ，その粗さには最適値があることを明らかにした．
Corrosion-wear mitigation: are metallic glass coating deposited by cold spray good candidates?

MARY Nicolas, 小川和洋, 加藤秀実

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

研究機関：Tohoku University

2019年4月～ 2022年3月
ヘテロ構造制御によるポリマー／セラミック複合粒子固相成膜と成膜機構の総合的解析競争的資金

小川和洋

2017年4月～ 2020年3月
激甚型高温酸化利用経年強化傾斜機能遮熱コーティング競争的資金

小川和洋

2016年4月～ 2019年3月
固相での動的拡散に基づくヘテロ構造創成のための新接合原理の確立競争的資金

福本昌宏

2013年4月～ 2016年3月
コールドスプレー法によるパイプ型フラットパネルディスプレイ反射膜用ターゲット材へのAg皮膜の開発競争的資金

小川和洋

2012年4月～ 2014年3月
粒子の運動・反発エネルギーに着目したコールドスプレー皮膜成膜条件マップの構築競争的資金

小川和洋

2011年4月～ 2014年3月
計算科学を援用したコールドスプレー法による火力発電用高温部材の革新的補修技術の開発競争的資金

小川和洋

2006年4月～ 2012年3月
メカノケミカル酸化動力学に基づく応力腐食割れの物理化学的機序の解明競争的資金

庄子哲雄

2005年4月～ 2010年3月
コールドスプレー法を用いたエネルギー機器劣化・損傷部の省エネルギー型補修技術に関する研究調査競争的資金

小川和洋

2008年4月～ 2009年3月
セラミックス皮膜および基材間の接合特性に及ぼすナノスケール活性粉末の効果競争的資金

小川和洋

2006年4月～ 2009年3月
溶解度ベース・コンセプトによる高温水環境中耐食性予測チャートの提案と有効性検証競争的資金

渡邊豊

2006年4月～ 2009年3月
優れた耐食性を有する皮膜形成のための革新的低温高速スプレー技術に関する研究競争的資金

小川和洋

2006年4月～ 2008年3月
ナノ組織に着目した高効率ガスタービン用高温保安部品の安全科学研究競争的資金

小川和洋

2005年4月～ 2007年3月
ナノポジショニングによるナノ・メガシステムの強度物性ゆらぎマップ測定システム競争的資金

三浦英生

2004年4月～ 2007年3月
超高温用TBC被膜の密着機構・強度の支配因子解明と熱疲労寿命延伸・設計への展開競争的資金

岡崎正和

2003年4月～ 2006年3月
超音波励振磁性振子を利用したナノ領域評価のための局所渦電流場形成技術の開発競争的資金

坂真澄

2003年4月～ 2005年3月
プラズマ溶射を用いた熱遮へいコーティングの耐酸化性・耐はく離性の向上競争的資金

庄子哲雄

2001年4月～ 2003年3月
先進ガスタービン用熱遮へいコーティングの余寿命評価と長寿命化競争的資金

小川和洋

2001年4月～ 2003年3月
応力下における酸化皮膜生成in-situ計測競争的資金

庄子哲雄

2000年4月～ 2002年3月

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担当経験のある科目(授業) 7

材料力学Ⅱ　東北大学東北大学
エネルギー安全科学概論　東北大学
先進機械システム設計論　東北大学
破壊機構学特論　東北大学
環境強度システムデザイン学　東北大学
材料強度学　東北大学
材料科学　東北大学

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メディア報道 12

省エネルギー化に応える溶射技術執筆者本人

日刊工業新聞社

2017年9月

メディア報道種別: 新聞・雑誌
表面改質技術における溶射の役割と最近の動向

溶接ニュース

2013年9月17日

メディア報道種別: 新聞・雑誌
溶射技術

日刊工業新聞

2013年9月17日

メディア報道種別: 新聞・雑誌
長期安全性・信頼性に優れる溶射・コールドスプレー皮膜

日刊工業新聞

2011年9月17日

メディア報道種別: 新聞・雑誌
革新的な補修・コーティング技術

自動車工学 Vol.59, No.5

2010年5月1日

メディア報道種別: 新聞・雑誌
ヘリウム・窒素のνアプリケーションとなるか耐熱・耐圧部材を傷めない補修・コーティング技術

ガスレビュー No.694

2010年4月15日

メディア報道種別: 新聞・雑誌
耐熱・耐圧部材を傷めない被膜形成で新技術

日刊自動車新聞

2010年2月19日

メディア報道種別: 新聞・雑誌
耐熱材に緻密金属皮膜

化学工業日報

2010年2月18日

メディア報道種別: 新聞・雑誌
補修・コーティング新技術耐熱性900度以上

日刊産業新聞

2010年2月17日

メディア報道種別: 新聞・雑誌
耐熱補修で新技術

電気新聞

2010年2月17日

メディア報道種別: 新聞・雑誌
耐熱金属部材の補修技術東北大が開発

鉄鋼新聞

2010年2月17日

メディア報道種別: 新聞・雑誌
極めて緻密な皮膜を実現

表面技術ジャーナル

2010年2月15日

メディア報道種別: 新聞・雑誌

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その他 45

コールドスプレー法による低温導体接合手法

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コールドスプレー法を用いた常温接合技術の開発
TiAl合金の衝撃特性に関する研究

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微粒子衝突試験による衝撃特性および破壊メカニズムの解明
次世代型ＴＢＣシステムの開発および信頼性確保に関する研究

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1) 耐はく離性に優れたボンドコート材の開発 2) ボンドコート／トップコートボーダレス傾斜機能皮膜の開発 3) ＴＢＣの信頼性評価方法の開発
高速ガススプレー法を活用した積層構造の形成による高強度鋼板の機能創生

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超ハイテン材における実用化課題として耐水素脆性に着目して、表層に純鉄系材料を形成することによる水素侵入挙動の調査と耐水素脆性改善効果について研究する。
粉体コーティングによる新めっき技術に関する基礎検討

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粉体粒径、基材温度、噴射速度等、系統的な実験により、密着強度の高い均一亜鉛皮膜を形成するための適正スプレー条件を検討する．
地熱タービン材料のコーティング技術に関する研究及び評価試験

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コールドスプレー法を用いた地熱タービン用材料へのWC系サーメットコーティングの開発．
摺動部品への耐摩耗性粒子積層技術の開発

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低圧型コールドスプレー装置を利用し，低速度で成膜可能な手法を確立する．特に，今年度は，下記の項目を検討し，平板上への成膜を可能にする． 1) 付着効率の高い軟鋼粉末との混合と粉末予熱，2）基材表面の活性化，3）活性ナノ粉末の利用
耐はく離性に優れたコールドスプレー施工ＴＢＣの開発に関する研究

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1) 耐はく離性に優れたコールドスプレー施工ボンドコートの開発 2) コールドスプレー法を用いたトップコートの成膜性評価
コールドスプレー皮膜におけるスプレー後熱処理の最適化に関する研究

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数mm程度の厚膜コールドスプレー皮膜に対し，高温炉を用いた熱処理を行い，最適な熱処理条件を得る．この際，熱処理した試料のミクロ組織，機械的特性を詳細に調べ，強度信頼性を確保する．
コールドスプレー法によるパイプ型フラットパネルディスプレイ反射膜用ターゲット材へのAg皮膜の開発

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フラットパネルディスプレイ用反射膜の開発においては，生産効率改善のため，ターゲット形状を板からパイプ状に変更する動きがある．しかし，パイプ形状への成形が難しいことに加え，製造工程におけるステンレスパイプとのろう付けや切削加工により，作業コストの上昇を招いている．さらに，ターゲット材には，金属中で最も可視光反射率が高い銀(Ag)が利用されており，切削による「無駄」の発生が更なる高コスト化を引き起こしている．本研究においては，固相のまま金属粒子を成膜可能なコールドスプレーを応用することで，ろう付けや切削加工のいらない革新的なAg成膜技術を確立し，飛躍的な生産効率の向上ならびに低コスト化を図る．
界面強度の飛躍的向上を目的としたコールドスプレー施工ボンドコートの開発

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これまでにプラズマ溶射で得られているボンドコートの化学組成に関し，コールドスプレーを用い，同様の皮膜を形成させ，プラズマ溶射皮膜との比較を行う．東北大学でこれまでに実施してきたボンドコート材料においては，Ceを1.0-1.5%程度，従来のCoNiCrAlYに添加することで熱時効処理後の熱成長酸化物層の形態を制御でき，4点曲げによる界面強度を顕著に向上させることに成功している．この結果を踏まえ，同様のボンドコート材料を用い，1000 ºC以上の高温においても界面密着力の優れたTBCシステムを開発する.
コールドスプレー溶射方法に適用するイットリアまたはアルミナの酸化物系セラミックス溶射粉末に関する検討

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コールドスプレー溶射方法に適用するイットリアまたはアルミナの酸化物系セラミックス溶射粉末に関する検討
コールドスプレー溶射方法に適用するタングステンカーバイド含有サーメット溶射粉末に関する検討

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コールドスプレー溶射方法に適用するタングステンカーバイド含有サーメット溶射粉末に関する検討
銅めっき法及びコールドスプレー法の車両検修への適用に関する研究

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銅めっき法の高感度化およびコールドスプレー法の車両検修への適用に関する研究
コールドスプレーにおける粒子付着影響因子の抽出

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コールドスプレーにおける粒子付着影響因子の抽出として，特に粒子形状，粒度分布，材種の影響を評価
発電設備に対するコールドスプレー皮膜の実用化研究

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ガスタービン動翼用耐高温腐食合金であるMCrAlYのコールドスプレー皮膜特性評価
太陽電池用ナノ粒子成膜装置の開発と皮膜の特性評価

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コールドスプレー法を応用し，Siナノ粒子被膜の作製と太陽電池の作製に関する研究
鉛フリーはんだ材料の通電耐久性損傷評価

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鉛フリーはんだ材料の通電耐久性損傷評価に関する研究
実機模擬環境下におけるコールドスプレー皮膜の特性評価

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れまでの共同研究において，発電設備使用材料である亜鉛の施工が可能であるのが判った．また，コールドスプレー法で施工されたCoNiCrAlY皮膜はAs-sprayedの状態で非常に高い機械的強度を持つことや高温酸化特性も優れることなどが明らかとなった．今年度は，これらの結果をさらに発展させ，コールドスプレー法で施工した亜鉛皮膜を実機模擬環境下においてその耐久性等を評価する．また，コールドスプレー法で施工したCoNiCrAlY皮膜をボンドコートとする遮熱コーティングを作製し，耐高温酸化特性，耐クリープ特性を，減圧プラズマ溶射でCoNiCrAlYボンドコートを施工した試験片と比較し，その優劣を評価する．
コールドスプレー法による粒子付着メカニズムと付着に及ぼすスプレー条件の検討

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付着効率および付着層の機械的特性を向上させるためのガス種，粒子径，粒子形状，表面粗度，ガス温度・圧力，ノズル形状等の検討と得られた皮膜に対するナノ組織評価から付着メカニズムを明らかにする．
原子力機器・配管の補修・保全に関する材料特性評価研究

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コールドスプレー技術を用いた原子力機器・配管の予防保全・補修技術開発および施工に係る材料特性評価．特に，き裂発生部の封止，エロ-ジョン発生部のOverlay，損傷予想部へのCladdingを実施し，ミクロ／ナノ組織の観察，機械的特性の評価を実施し，その安全性・信頼性を確保する．
コールドスプレー法の車両補修への適用等に関する研究

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長時間走行による車輪直立摩耗部の補修技術としてコールドスプレー法の可能性を検討し，最適スプレー条件の選定，モデル車輪への施工および車輪－レール転動試験を実施する．
PJD法を用いたセラミックスコーティングに関する研究

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航空宇宙機器の保護皮膜および補修方法の開発を目的とした，PJD法を用いたセラミックスコーティング成膜に関する研究
コールドスプレー法を用いたエネルギー機器劣化・損傷部の省エネルギー型補修技術に関する研究調査

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コールドスプレー(CS)法は，条件にも寄るが数十秒で数mm厚の付着が可能であり，成膜速度が従来の溶接等に比べて極めて速い．また，作動ガス温度が300-700℃と低く，熱影響部が発生し難い．さらに大電源を必要としない省エネルギー型の技術であり，溶接のような特殊技能を必要としない．しかし，1980年代に開発された新しい技術であるため，補修に関する検討例はほとんど皆無である．また，火力発電プラント等で使用される高温材料は，粒子の付着が低融点材料に比べ困難であるため，さらに検討例が少ない．しかし，フランスを始めとした欧州諸国においてはCS技術の開発が進んでおり，種々の改良・改善により，高温材料の付着も検討され始めている．そこでフランスの研究グループにおける当該分野の補修技術の動向調査・最新技術調査を行い，補修技術としてのコールドスプレー法の有効性を見極めた．また，補修部に関しては，粒子１つ１つがどのようなメカニズムで付着しているのかを詳細に調べ，科学的根拠に基づいた強度信頼性の確保が重要である．そのために粒子／基材界面あるいは粒子／粒子界面近傍の原子レベルでの接合現象を評価する必要がある．そこでNi基超合金の経年劣化を3次元アトムプローブにより原子レベルの評価を実施している米国のグループにおける最先端評価技術の調査を行った．さらに，付着した粒子に関し，その粒子が強度部材の補修として，満足する強度を得ることが可能かどうかの判断が重要である．これまでにドイツの研究グループは，高温材料のクリープ，低サイクル疲労，熱機械的疲労等に関し，系統的な評価を実施しており，これらの評価手法を補修部の評価へ応用することが，補修部の安全性・信頼性確保につながるものと思われる．そこで，ドイツの研究グループにおける高温強度評価手法の評価も行った．このように欧米の最先端の研究機関を訪問し，フランスの研究グループが得意とする施工プロセス面，米国グループが得意とする原子レベルでの結合現象評価，ドイツのグループが得意とする高温環境下における材料強度評価技術，さらには申請者らのグループが得意とする強度信頼性評価を融合し，国際共同研究の可能性の見極めを目的とした．
コールドスプレー法による粒子付着メカニズムと付着に及ぼすスプレー条件の検討

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付着効率および付着層の機械的特性を向上させるためのガス種，粒子径，粒子形状，表面粗度，ガス温度・圧力，ノズル形状等の検討と得られた皮膜に対するナノ組織評価から付着メカニズムを明らかにする．
コールドスプレー技術の発電設備適用性に関する研究

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発電設備へのコールドスプレー技術の応用を目的に，亜鉛めっき代替コールドスプレー皮膜の可能性評価および耐高温酸化皮膜であるCoNiCrAlYの熱時効における強度特性，高温酸化特性の評価を実施する．
コールドスプレー法によるAl合金の付着と付着に及ぼす施工条件の影響把握

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低圧型コールドスプレー装置を用い，Al合金部材を補修する技術を確立する．また，Al合金の合金元素が粒子付着に及ぼす影響に関しても評価し，付着効率の向上および信頼性の確保を図る．
コールドスプレー法による火力発電プラント用動静翼の補修技術の確立

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付着層の付着メカニズムに関し，実験および計算科学を用いた解析的な手法から解明する．また，機械的特性を向上させるための熱処理条件の検討とその評価を実施する．
実走行車両輪軸の実働負荷振幅評価と摩耗補修技術の検討

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実走行中車両の実働負荷振幅を東北大学が独自に開発したマイクロ貫通スリット形成銅めっき薄膜センサを使用して実測評価する．また，長時間走行による車輪直立摩耗部の補修技術としてコールドスプレー法の可能性を定量的に検討する．
低圧型コールドスプレー法によるAl合金の付着と付着に及ぼす添加合金元素の影響

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低圧型コールドスプレー装置を用い，Al合金構造部材の劣化・損傷部を補修する技術を確立する．また，Al合金の合金元素が粒子付着に及ぼす影響に関しても評価し，付着効率の向上および信頼性の確保を図る．
高温環境下で使用される金属材料遮熱コーティングの技術開発

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耐酸化・耐はく離性の向上を目的にボンドコート材であるMCrAlYへCe等の微量添加元素を加え，得られた被膜に対し，高温暴露試験，界面はく離強度試験，およびクリープ破断試験を実施する．特に，トップコートであるセラミックス相とボンドコート相界面の酸化挙動，基材の高温耐久性に関し，微視組織の観察，元素分析等から詳細に評価を行う．
実機使用ガスタービン動翼の劣化損傷評価

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実機で使用したガスタービン第一段動翼材を対象に，損傷状態の評価，ミクロ組織，機械的特性の変化を走査型電子顕微鏡観察，オージェ電子分光装置による分析，クリープ試験等により総合的に評価し，劣化の要因を明らかにする．
ボイラ構造物に対する腐食対策技術の開発

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ボイラ構造物の腐食対策技術として適用できる溶射コーティング方法を、ラボ試験により評価し、適切な溶射材料を開発検討する。
計算科学を援用したコールドスプレー法による火力発電用高温部材の革新的補修技術の開発

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計算化学およびナノ組織解析を用い，コールドスプレー法による付着メカニズムを解明する．さらに，付着メカニズムに基づく1500℃級火力発電ガスタービン高温保安部品の補修技術の確立および強度信頼性評価・余寿命予測技術を確立する．
低圧型コールドスプレーにより成膜したCu/Alコーティングの基礎的検討

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低圧型コールドスプレーを用い，Al基材上にCuコーティングを施し，このコーティングに関し，各種物性値を詳細に評価する．その後，高速フレーム溶射等で作製したコーティングと比較し，皮膜強度，熱伝導率等の優劣を評価する．
高周波電送特性法によるTBCの経年劣化評価

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東北大学エネルギー安全科学国際研究センターで開発された新しい非破壊検査手法である高周波電送特性法を用い，遮熱コーティング(TBC)／ボンドコート界面に生成・成長する熱成長酸化物の定量評価およびはく離の評価を実施し，TBC寿命予測への検討を行う．
実機使用ガスタービンディスク材の再生再熱処理に関する研究

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実機で使用したガスタービンディスク材（Ni基超合金WASPALOY）を対象に，機械的・破壊力学的特性および微視細組織変化挙動の観点から長時間使用に伴う劣化損傷を定量的に評価し，劣化損傷因子の抽出を行う．さらに，劣化損傷機構に準じた再生熱処理条件を検討し，ディスク材再生の可能性を検討する．
高速鉄道車両輪軸の強度信頼性評価に関する研究

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新型新幹線用輪軸材料の破壊靭性値，疲労き裂進展速度等の破壊力学特性の評価と最大許容き裂寸法の算出を実施．さらに，コールドスプレー法を用いた車輪リム部の補修の可能性検討．また，中実軸DDM輪軸のき裂評価のための新しい非破壊評価技術の開発を実施する．
部分放電法を用いた遮熱セラミックコーティングの損傷評価法の開発に関する研究

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部分放電法という新しい手法を用い，遮熱コーティング／基材間に経年的に発生するはく離を定量的に評価した．
ボンドコート層への微量元素添加による熱遮蔽コーティングの耐剥離性向上に関する研究

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熱遮へいコーティングの耐はく離性を向上するために，ボンドコート材料へCe等を微量添加し，酸化物の生成挙動を変化させた．耐はく離性は従来材の３倍以上まで向上した．
ガスタービン動静翼長寿命化のためのTBCコンポーネント劣化評価技術の確立

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TBCコンポーネントの劣化挙動を詳細に調べ，使用後のTBCの残留応力評価等を実施．
輪軸の信頼性管理のための計測技術の研究

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新幹線輪軸嵌合部の疲労き裂検出のため，電位差法を改良した新しい非破壊検査手法を開発した．
発電用ガスタービン動静翼の長寿命化に関する研究

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実機使用したタービン動翼に再生熱処理を加え，長寿命化を試みた．寿命は新材程度まで回復し，さらに回復メカニズムも解明できた．
耐熱材料に対する遮熱コーティング技術の開発に関する研究

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遮熱コーティングの耐酸化性・耐はく離性向上のため，レーザ再溶融法，新規材料の開発等を実施し，酸化物の生成を抑制し，耐はく離特性を従来材の３倍以上まで向上させた．
ガスタービン用耐熱材料の余寿命予測に関する研究

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ガスタービンで使用される高温保安部材の安全性確保のため，経年劣化メカニズムの検討を行い，そのメカニズムに基づく余寿命予測方法の検討を行った．

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