動的酸化試験による再使用型宇宙往還機熱防御システム（TPS）の開発

宇宙往還機の熱防御システム（TPS）開発に用いる，小型コンストリクタ型アーク加熱風洞の開発を行っている。同時に、アクティブ・パッシブ酸化の2種類の酸化挙動を示すSiCおよびZrB2-SiCを中心とした超高温耐熱セラミックス（UHTC）の試料作製および、アーク加熱風洞を用いた動的酸化試験を行っている． 本年度は，コロナ禍による大学構内への入構制限や，学外実験遂行が不可能であったために，ほとんど実験が行えなかったため，過去の動的酸化実験サンプルの分析および入構可能な期間ではアーク加熱風洞の構築を行った．SiCの動的酸化実験について，サンプル表面温度2200 Kまで異なった温度，加熱時間約10分間加熱試験を行ったものを分析し，微細構造の変化や酸化層の観察を行って，動的/静的酸化の境界の検証を行った．その結果，100 - 1000 Paの酸素分圧領域において，動的/静的酸化境界は1700 - 1800 K付近であることが示された．一方SiC試料は放電プラズマ焼結装置（SPS）を用いて作製したが，焼結性が悪く、微細構造の観察においても、焼結後でも空孔が比較的目立っており、90％の焼結性には至っていないことが明らかであった。そのため、これまで検討してきたZrB2-SiC等も含めて、作製試料の焼結性についての検討がさらに必要であることが分かった．アーク加熱風洞の構築については，電気系統の配線を行い，本体のセットアップはほとんど終了させることができた．また，過去の研究成果を参考に，電極の検討を行った．