(57)【要約】【課題】セラミックス基複合材料（ＣＭＣ）からなる部材に発生した微小なクラックを簡易かつ確実に検出することができる非破壊検査方法を提供する。【解決手段】ＣＭＣ部材１に発生したクラック２を検出する非破壊検査方法であって、ＣＭＣ部材１を塩化物３の水溶液に浸してクラック２に付着させる浸漬工程Ｓ１と、ＣＭＣ部材１に付着した塩化物３の水溶液を乾燥させる乾燥工程Ｓ２と、クラック２に析出した塩化物３を目視又はエックス線ＣＴにより検出する検出工程Ｓ３と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス基複合材料からなる部材に発生したクラックを検出する非破壊検査方法であって、
前記部材を塩化物の水溶液に浸して前記クラックに付着させる浸漬工程と、
前記部材に付着した塩化物の水溶液を乾燥させる乾燥工程と、
前記クラックに析出した塩化物を目視又はエックス線ＣＴにより検出する検出工程と、
を有することを特徴とする非破壊検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非破壊検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミックス繊維を強化材とするセラミックス基複合材料(CMC：Ceramic Matrix Composites)は、高強度の高温材料、軽量材料として知られている。ＣＭＣは、次世代のエネルギー関連材料、宇宙航空材料、原子炉材料として利用が期待されている。
【０００３】
ＣＭＣからなる部材に発生したクラックを検出する非破壊検査方法として、渦流深傷検査、浸透深傷検査、超音波検査、ＣＴスキャン検査等がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２６１９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術では、ＣＭＣ部材に発生した微小なクラックを簡易に検出することができないという課題がある。特に、浸透深傷検査は、ボイドが多いＣＭＣ部材に対しては適用ができないという課題がある。
【０００６】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ＣＭＣからなる部材に発生した微小なクラックを簡易かつ確実に検出することができる非破壊検査方法を提供することにある。また、ボイドが多いＣＭＣ部材に対して適用できる非破壊検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の非破壊検査方法は、セラミックス基複合材料からなる部材に発生したクラックを検出する非破壊検査方法であって、前記部材を塩化物の水溶液に浸して前記クラックに付着させる浸漬工程と、前記部材に付着した塩化物の水溶液を乾燥させる乾燥工程と、前記クラックに析出した塩化物を目視又はエックス線ＣＴにより検出する検出工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の非破壊検査方法によれば、ＣＭＣからなる部材に発生した微小なクラックを簡易かつ確実に検出することができる。本発明の非破壊検査方法は、ボイドが多いＣＭＣ部材に対して適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の非破壊検査方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の非破壊検査方法について説明する。
図１は、本発明の非破壊検査方法を示す図である。
【００１１】
ＣＭＣは、軽量かつ耐熱性に優れた先進材料であり、航空用ジェットエンジンの高温部に適用することにより、エンジンの軽量化および低燃費化が期待できる。ＣＭＣをタービンシュラウドやベーン等に適用することもできる。
例えば、ＣＭＣの一つであるＳｉＣ繊維強化ＳｉＣ複合材料(ＳｉＣ／ＳｉＣ)はニッケル基耐熱超合金に比べて、比重が約1／４と軽量であり、また単結晶材料よりも高い温度域で使用可能な先進材料である。
しかし、ＣＭＣは、使用時において損傷の発生、蓄積が起き易いと予測される。このため、強度に影響を与える損傷を非破壊検査により検出する必要がある。
【００１２】
本実施形態の非破壊検査方法は、セラミックス基複合材料からなる部材（ＣＭＣ部材１）に発生したクラック２を検出する非破壊検査方法である。ＣＭＣ部材１は、ガスタービンエンジン等の高温部品や様々な高温・荷重支持部品に用いられる。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態の非破壊検査方法は、ＣＭＣ部材（部材）１を塩化バリウム（塩化物）３の水溶液に浸して、ＣＭＣ部材１に発生したクラック２に付着させる浸漬工程（Ｓ１）と、ＣＭＣ部材１に付着した塩化バリウム３の水溶液を乾燥させる乾燥工程（Ｓ２）と、クラック２に析出した塩化バリウム３を目視又はエックス線ＣＴにより検出する検出工程（Ｓ３）と、を有する。
【００１４】
浸漬工程（Ｓ１）では、塩化バリウム３の溶解度が３５．８ｇ／１００ ｍＬ（２０ °Ｃ)、濃度１〜５％ｗｔの水溶液を用いる。この塩化バリウム３の水溶液に対して、非破壊検査の対象であるＣＭＣ部材１を浸漬する。
【００１５】
乾燥工程（Ｓ２）では、ＣＭＣ部材１に付着した塩化バリウム３の水溶液を、例えば自然乾燥させる。
浸漬工程（Ｓ１）において用いた塩化バリウム３の水溶液は、溶解度に対してまだ溶解できる塩化バリウム濃度の量(マージン)が多い。乾燥速度が一定である場合、ＣＭＣ部材１の表面に残存する水へ含まれる塩化物イオン及びバリウムイオンの含有量が多い程、表面での析出量速度は速くなる。このため、十分な溶解量のマージンを持った塩化バリウム３の水溶液は，析出速度が比較的遅くなり、ＣＭＣ部材１の表面のクラック２に局在する前に、表面全体を覆うように析出する。
しかし、ＣＭＣ部材１の表面において、最後に乾燥するクラック２の表面で塩化バリウム３が析出する。クラック２の表面が最後に乾燥するのは、クラック２の内部に存在する水分が表面に出てくるためである。
【００１６】
このように、ＣＭＣ部材１に発生したクラック２に対して塩化バリウム３が局在（析出）する。
なお，クラック２の幅が広くなると、乾燥時にクラック２の内部も同じ速度で乾燥してしまう。このため、塩化バリウム３は、クラック２に局在しない。ＣＭＣ部材１の表面における塩化バリウム３の水溶液の乾燥に比べてゆっくりと乾燥するような細いクラック２（水分を内部にためるようなクラック２）にのみ、塩化バリウム３が析出する。
【００１７】
検出工程（Ｓ３）では、クラック２に析出した塩化バリウム３を目視又はエックス線ＣＴにより検出する。
ＣＭＣ部材１の表面に発生したクラック２は、このクラック２に析出した塩化バリウム３を目視により検出する。ＣＭＣ部材１の内部に発生したクラック２は、このクラック２に析出した塩化バリウム３をエックス線ＣＴにより検出する。
【００１８】
本発明の実施形態に係る非破壊検査方法によれば、ＣＭＣ部材１に発生したクラック２に対して塩化バリウム３を局在（析出）させることができるので、クラック２を簡易かつ確実に検出することができる。特に、ＣＭＣ部材１に発生した微小なクラック２を簡易かつ確実に検出することができる。そして、ボイドが多いＣＭＣ部材１に対して適用できる。
【００１９】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００２０】
塩化バリウム３の水溶液に代えて、塩化ナトリウムの水溶液（塩化ナトリウム）を用いてもよい。他の塩化物を用いてもよい。塩化物を水以外の液体に溶解させた溶解液を用いてもよい。
【符号の説明】
【００２１】
１  ＣＭＣ部材（部材）  
２  クラック  
３  塩化バリウム（塩化物）  
Ｓ１  浸漬工程  
Ｓ２  乾燥工程  
Ｓ３  検出工程    
【図１】
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