研究者情報

マスター

アカウント（マスター）

• 氏名

  上田　光敏(ウエダ　ミツトシ), ウエダ　ミツトシ

所属（マスター）

• 工学研究院　材料科学部門　エネルギー材料分野

所属（マスター）

• 工学研究院　材料科学部門　エネルギー材料分野

researchmap

プロフィール情報

所属

• 北海道大学, 大学院工学研究院, 准教授
• 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授

学位

• 博士（工学）（2004年03月 東京工業大学）

プロフィール情報

• 姓

  上田, ウエダ

• 名

  光敏, ミツトシ

• ID各種

  AAY-4438-2020, 202401002487607752

所属

• 北海道大学, 大学院工学研究院, 准教授
• 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授

業績リスト

研究キーワード

• 金属材料の高温酸化   高温物理化学   

研究分野

• ナノテク・材料 / 材料加工、組織制御 / 高温酸化・高温腐食
• ナノテク・材料 / 構造材料、機能材料 / 耐熱金属材料

経歴

• 2024年04月 - 現在 北海道大学 大学院工学研究院 准教授
• 2016年 - 現在 東京工業大学 物質理工学院 准教授
• 2013年07月 - 2016年03月 東京工業大学 大学院理工学研究科 准教授
• 2007年04月 - 2013年06月 東京工業大学 大学院理工学研究科 助教
• 2004年04月 - 2007年03月 東京工業大学 大学院理工学研究科 助手

学歴

• 1999年04月 - 2004年03月   東京工業大学   大学院理工学研究科   材料工学専攻
• 1996年04月 - 1999年03月   東京工業大学   工学部   金属工学科
• 1995年04月 - 1996年03月   東京工業大学   第２類

委員歴

• 2023年04月 - 現在   ステンレス協会   ISO/TC156/nWG13委員会 副主査
• 2020年04月 - 2023年03月   ステンレス協会   ISO/TC156/nWG13 委員
• 2014年04月 - 2023年03月   （独）日本学術振興会   耐熱金属材料第123委員会 耐環境特性分科会 委員
• 2014年03月 - 2016年03月   （公社）腐食防食学会   会誌「材料と環境」編集委員会 委員

受賞

• 2023年03月 （一社）日本鉄鋼協会 学術記念賞（西山記念賞）
   鉄鋼材料の高温酸化に関する研究 

  受賞者: 上田光敏
• 2014年05月 （公社）腐食防食学会 進歩賞
   構成イオンの流れの発散による酸化皮膜中のボイド生成の定量的予測に関する研究 

  受賞者: 上田光敏
• 2010年03月 （社）電気化学会 固体化学の新しい指針を探る研究会 田川記念固体化学奨励賞
   金属酸化物中の動力学的組織変化の定量的予測と金属の高温酸化への応用 

  受賞者: 上田光敏
• 2008年09月 東京工業大学 東工大工系若手奨励賞
   

  受賞者: 上田光敏
• 2005年02月 手島工業教育資金団 手島記念研究賞 博士論文賞
   

  受賞者: 上田光敏

論文

• The Effect of Tungsten Addition on Steam Oxidation Behavior of the Fe-20Cr-35Ni (at%) Alloy at 1073 K

  Kaito Ogawahara, Mitsutoshi Ueda

  MATERIALS TRANSACTIONS 65 9 1131 - 1140 2024年09月01日 [査読有り][通常論文]
  
• Oxidation Behavior of a Novel Nickel-Based Alloy in Air and Steam at 1273 K for the Oxygen–Hydrogen Combustion Chamber

  Abdul Latif, Mitsutoshi Ueda, Masao Takeyama

  High Temperature Corrosion of Materials 2024年08月27日 [査読有り][通常論文]
   

  Abstract As part of advancing oxygen–hydrogen combustion power generation technology, a study was carried out to evaluate the oxidation behavior of a novel developed Ni–Cr–W alloy as the structural material candidate. Tungsten is utilized in the alloy as a solid solution-strengthened element and as an α₂-W precipitate former. The examination involved exposing the developed alloy and commercial alloys, Hastelloy X and Nimonic 263, to air and steam environments at 1273 K. The results show a different oxidation behavior of the developed alloy. Considering the air oxidation kinetics, the performance of the developed alloy was on par with that of Hastelloy X and superior to Nimonic 263. A single outer chromia scale was established with an intergranular oxide. Whereas steam exposure resulted in the formation of outer and inner chromia scales with a deeper intergranular oxide penetration. Thicker chromia formation with a lower mass gain indicates the evaporation of chromia under a steam atmosphere.
• 火力発電用耐熱鋼の高温水蒸気酸化挙動に及ぼす添加元素の影響

  上田光敏

  まてりあ 63 3 154 - 158 2024年03月01日 [査読有り][通常論文]
  
• Potential Utilization of Iron Oxidation Reaction Heat for the Generation of SiO2–FeO System Melts

  Rie Endo, Kimia Mitsui, Shota Hashiyama, Leo Miyazaki, Takashi Watanabe, Mitsutoshi Ueda, Miyuki Hayashi, Hiroshi Tanei, Masahiro Susa

  International Journal of Thermophysics 45 3 1 - 19 2024年02月21日 [査読有り][通常論文]
   

  Abstract Silicon-containing steel forms an oxide layer within the scale during hot rolling. This layer comprising oxides such as Fe₂SiO₄ and FeO adversely affect the surface quality of steel owing to strong adhesion between Fe₂SiO₄ and the steel substrate. A method to melt this silicon-containing oxide layer through the oxidation reaction of iron plates by applying SiO₂ powder to the surface is proposed. The aim of this study is to understand the reaction mechanism and identify the optimal conditions for this process. Application of SiO₂ coating to the surface of an iron plate at 6.67 × 10^–4 g·mm⁻² and maintaining the plate at 1423 K, just below the eutectic temperature of Fe₂SiO₄–FeO system (1450 K), cause the surface oxide scale to melt when exposed to oxidation in an atmospheric environment. Notably, reducing the electric furnace temperature hinders the melting process, whereas excessive application of SiO₂ hampers the formation of sufficient liquid phase. On the surface of the iron plate, primarily FeO and Fe₂SiO₄ are formed. Heat generation is mainly due to the formation of FeO, which leads to the rapid generation of Fe₂SiO₄. Eutectic reactions within SiO₂–Fe₂SiO₄ or FeO–Fe₂SiO₄ systems drive the formation of the liquid phase. Once the liquid phase was established, rapid diffusion of iron ions within it resulted in rapid iron oxidation and additional heat generation. Ultimately, a liquid phase in equilibrium with FeO is formed across the entire surface of the iron plate.
• Ir-10mass%Rh合金の酸化消耗に及ぼすRh添加の影響

  上田光敏, 寺井健太, 横田俊介, 竹谷俊亮, 安原颯人, 今井庸介

  日本金属学会誌 87 10 279 - 287 2023年10月01日 [査読有り][通常論文]
  
• Effects of oxygen addition on the microstructure, phase transformations, and oxidation resistance of TiAl alloys

  Ali Shaaban, Hirotoyo Nakashima, Mitsutoshi Ueda, Masao Takeyama

  Journal of Alloys and Compounds 918 165716 - 165716 2022年10月 [査読有り][通常論文]
  
• 1073KにおけるFe-20Cr-35Ni(at%)合金の水蒸気酸化挙動に及ぼすW添加の影響

  小川原魁人, 上田光敏

  日本金属学会誌 86 7 121 - 130 2022年07月01日 [査読有り][通常論文]
  
• The Effect of Tungsten Addition to Fe-9Cr Alloy on Steam Oxidation Behavior at 923 K

  Lidyana Utami, Mitsutoshi Ueda

  Oxidation of Metals 97 3-4 341 - 358 2022年01月21日 [査読有り][通常論文]
  
• Thermal Diffusivity and Conductivity of Fe₃O₄ Scale Provided by Oxidation of Iron

  Mu Li, Megumi Akoshima, Rie Endo, Mitsutoshi Ueda, Hiroshi Tanei, Masahiro Susa

  ISIJ International 62 1 275 - 277 2022年01月15日 [査読有り][通常論文]
  
• The Effect of Microstructure on Steam Oxidation Behavior of the Fe–20Cr–35Ni–2.5Nb (at.%) Steel at 1073 K

  Mitsutoshi Ueda, Jumpei Ohbayashi, Tatsumi Yao, Masao Takeyama

  Oxidation of Metals 96 1-2 81 - 91 2021年07月22日 [査読有り][通常論文]
  
• The Effect of Niobium Addition on Steam Oxidation Behavior of Ferritic Heat Resistant Steels at 923 K

  Lidyana Utami, Mitsutoshi Ueda

  Advances in Materials Technology for Power Plants 327 - 335 2019年10月21日 [査読有り][通常論文]
   

  Abstract High Cr ferritic steels have been developed for the large components of fossil power plants due to their excellent creep resistance, low thermal expansion, and good oxidation resistance. Development works to improve the operating temperature of these steels mainly focused on the high mechanical properties such as solid solution strengthening and precipitation hardening. However, the knowledge of the correlation between Laves phase precipitation and oxidation behavior has not clarified yet on 9Cr ferritic steels. This research will be focused on the effect of precipitation of Laves phase on steam oxidation behavior of Fe-9Cr alloy at 923 K. Niobium was chosen as the third element to the Fe- 9Cr binary system. Steam oxidation test of Fe-9Cr (mass%) alloy and Fe-9Cr-2Nb (mass%) alloy were carried out at 923 K in Ar-15%H2O mixture for up to 172.8 ks. X-ray diffraction confirms the oxide mainly consist of wüstite on the Fe-9Cr in the initial stage while on Nb added samples magnetite was dominated. The results show that the Fe-9Cr- 2Nb alloy has a slower oxidation rate than the Fe-9Cr alloy after oxidized for 172.8 ks
• High Temperature Thermal Diffusivity Measurement for FeO Scale by Electrical-Optical Hybrid Pulse-Heating Method

  Yuanru Yang, Hiromichi Watanabe, Mitsutoshi Ueda, Miyuki Hayashi, Masahiro Susa, Rie Endo

  ISIJ International 58 12 2186 - 2190 2018年12月15日 [査読有り][通常論文]
  
• 水滴の蒸発速度を利用したスケールを有する鋼板表面からの抜熱流束の評価

  大杉 祐人, 上田 光敏, 遠藤 理恵, 須佐 匡裕

  鉄と鋼 104 2 72 - 80 2018年 [査読有り][通常論文]
  
• Effect of grain size on the oxidation of Fe–13Cr–5Ni alloy at 973K in Ar–21vol%O2

  Lu Liu, Zhi-gang Yang, Chi Zhang, Mitsutoshi Ueda, Kenichi Kawamura, Toshio Maruyama

  Corrosion Science 91 195 - 202 2015年02月 [査読有り][通常論文]
  
• IN-SITU OBSERVATION OF THE FRACTURE BEHAVIOR OF THE OXIDE SCALE ON THE Fe-20Cr-35Ni-2.5Nb-0.03B-0.1Zr STEEL DURING TENSILE DEFORMATION

  T. Sumita, M. Ueda, M. Takeyama

  Proceedings of The 1st International Conference on Advanced High-Temperature Materials Technology for Sustainable and Reliable Power Engineering (123HiMAT-2015) 173 - 176 2015年 [査読有り][通常論文]
  
• STEAM OXIDATION RESISTANCE OF THE MODIFIED FE-20CR-35NI-2.5NB (at.%) STEEL AT 1073 K

  M. Ueda, K. Chikama, M. Takeyama

  Proceedings of The 1st International Conference on Advanced High-Temperature Materials Technology for Sustainable and Reliable Power Engineering (123HiMAT-2015) 39 - 41 2015年 [査読有り][通常論文]
  
• Investigation of carbon deposition behavior on ferritic alloys in low S/C ratio using direct heating method

  Takuya Ito, Kenjiro Fujita, Yoshio Matsuzaki, Mitsutoshi Ueda, Toshio Maruyama

  Advances in Solid Oxide Fuel Cells X: Ceramic Engineering and Science Proceedings 35 3 33 - 40 2014年12月19日 [査読無し][通常論文]
  
• Thermal Diffusivity Measurement of Oxide Scale Formed on Steel during Hot-rolling Process

  Rie Endo, Takashi Yagi, Mitsutoshi Ueda, Masahiro Susa

  ISIJ International 54 9 2084 - 2088 2014年09月 [査読有り][通常論文]
  
• Fe-20Cr-30Ni-2Nbオーステナイト系耐熱鋼の水蒸気雰囲気クリープに及ぼす粒界Laves相の効果

  Yu Misosaku, Imanuel Tarigan, Takahiro Kimura, Naoki Takata, Mitsutoshi Ueda, Toshio Maruyama, Masao Takeyama

  鉄と鋼 100 9 1158 - 1164 2014年 [査読有り][通常論文]
  
• Microstructure Development of Oxide Scale during Steam Oxidation of the Fe–20Cr–30Ni–2Nb (at%) Austenitic Steel at 1073 K

  Lyta, Mitsutoshi Ueda, Kenichi Kawamura, Masao Takeyama, Toshio Maruyama

  MATERIALS TRANSACTIONS 54 12 2276 - 2284 2013年12月01日 [査読有り][通常論文]
  
• Steam Oxidation of the Novel Austenitic Steel of Fe-20Cr-30Ni-2Nb (at.%) at 973 K

  Mitsutoshi Ueda, Masakazu Yamashita, Kenichi Kawamura, Masao Takeyama, Toshio Maruyama

  Advances in Materials Technology for Power Plants 815 - 820 2013年10月22日 [査読無し]
   

  Abstract Steam oxidation of a novel austenitic steel, of which composition is Fe-20Cr-30Ni-2Nb (at.%), has been conducted at 973 K to evaluate steam oxidation resistance based on detail analyses of scale morphology and scale growth. Two types of scale morphologies were observed in the solution treated sample, depending on the grain of the steel. Although thin duplex scale with the Cr-rich layer was formed in the early stage, most of the surface was covered with thick duplex scale which consists of magnetite as the outer scale and the mixture of Fe-Cr spinel and metallic Ni as the inner scale. On the other hand, surface morphology of the oxide scale was independent of grain of the steel and thick duplex scale as seen on the solution treated sample was formed on the pre-aged sample. Steam oxidation resistance of the steel is almost the same as that of commercial austenitic steels and it can be improved by the surface treatment such as shot peening. Based on the results, this steel has both enough creep rupture strength and good steam oxidation resistance for A-USC power plants.
• Phase Stability of Iron Oxides on Palladium–Iron Alloy at Elevated Temperatures and Its Application to High Temperature Oxidation

  Tedi Kurniawan, Mitsutoshi Ueda, Kenichi Kawamura, Toshio Maruyama

  MATERIALS TRANSACTIONS 54 9 1829 - 1837 2013年09月01日 [査読有り][通常論文]
  
• The Effect of Water Vapor on the Transition from Internal to External Oxidation of Austenitic Steels at 1,073 K

  Mitsutoshi Ueda, Yuki Inoue, Hikotaro Ochiai, Masao Takeyama, Toshio Maruyama

  Oxidation of Metals 79 5-6 485 - 494 2012年12月25日 [査読有り][通常論文]
  
• Effect of water vapour on the oxidation of Fe–13Cr–5Ni martensitic alloy at 973K

  L. Liu, Z.-G. Yang, C. Zhang, M. Ueda, K. Kawamura, T. Maruyama

  Corrosion Science 60 90 - 97 2012年07月 [査読有り][通常論文]
  
• Estimation of the Effect of Grain Boundary Diffusion on Microstructure Development in Magnetite Bi-crystal under Oxygen Chemical Potential Gradient at 823 K

  Mitsutoshi Ueda, Toshio Maruyama

  Journal of the Korean Ceramic Society 49 1 37 - 42 2012年01月31日 [査読有り][通常論文]
  
• Effect of Electric Current on Growth of Oxide Scale on Fe–25Cr Alloy for SOFC Interconnect at 1073 K

  K. Kawamura, T. Nitobe, H. Kurokawa, M. Ueda, T. Maruyama

  Journal of The Electrochemical Society 159 3 B259 - B264 2012年01月01日 [査読有り][通常論文]
  
• Solubility of Fe in Al Rich Region of Al^|^ndash;Mg^|^ndash;Si System at 973 K

  Yuichi Kamo, Mitsutoshi Ueda, Kenichi Kawamura, Toshio Maruyama

  ISIJ International 52 11 2083 - 2092 2012年 [査読有り][通常論文]
  
• Void Formation at the Interface of the Duplex Scale Formed on Fe-5Cr Alloy at 773 K

  Mitsutoshi Ueda, Kenichi Kawamura, Toshio Maruyama

  Materials Science Forum 696 34 - 38 2011年09月 [査読有り][通常論文]
   

  Void formation in a duplex scale formed on Fe-5Cr alloy at 773 K has been elucidated by oxygen chemical potential distribution, the flux of oxide ion and its divergence. The calculation predicts that voids preferentially form at the interface between inner and outer scales in the low oxygen partial pressure in which the predominant defect of iron is interstitial ion. The flux of oxide ion changes discontinuously at this interface and the divergence of the flux gives voids. Calculated volume fraction of voids at this interface is in good agreement with that has been measured.
• 1473K，Ar–17.6%H2–12.2%H2O雰囲気におけるFe–1 mass%Si合金の高温酸化で生成する内部酸化物の定量化

  黄 維彬, 上田 光敏, 河村 憲一, 丸山 俊夫

  鉄と鋼 97 9 473 - 479 Iron and Steel Institute of Japan 2011年09月 [査読有り][通常論文]
  
• Hydrogen Permeability through n-type Cr2O3 Scale at 1273 K under the Oxygen Activities of 1.6 × 10–18 – 1.0 × 10–16

  Minoru Tanaka, Mitsutoshi Ueda, Kenichi Kawamura, Toshio Maruyama

  ISIJ International 51 4 638 - 644 2011年 [査読有り][通常論文]
  
• Direct Heating for Analysing Reforming Reaction on Alloy Surface in Low S/C Environment

  Mitsutoshi Ueda, Kenjiro Fujita, Yoshio Matsuzaki, Toshio Maruyama

  ECS Transactions 25 25 89 - 99 2010年02月22日 [査読有り][通常論文]
   

  New apparatus for direct heating of alloy specimen in the gas stream has been developed in order to analyze not only reforming reaction but also carbon deposition on the alloy surface in low S/C environment. A foil of iron can be heated directly to 1073 K by the Joule heat from the specimen. Temperature of the foil can be kept at 1073 plus-minus 10 K by using AC power regulator connected with temperature controller. Temperature of the foil is not influenced by the thermal radiation from the oxide scale during the oxidation. One experiment has been carried out to check carbon deposition on the ferritic alloys at 1073 K in the CH4-H2O gas mixture. Oxidation and carbon deposition simultaneously occur on the alloy surface and no carbon deposition is observed in the chamber. Developed apparatus is suitable for investigation of carbon deposition and carburization of alloys in low S/C environment.
• Oxygen Permeability through Internal Oxidation Zone in Fe–Cr Alloys under Dry and Humid Conditions at 973 and 1 073 K

  Asep Ridwan Setiawan, Mohd Hanafi Bin Ani, Mitsutoshi Ueda, Kenichi Kawamura, Toshio Maruyama

  ISIJ International 50 2 259 - 263 2010年02月 [査読有り][通常論文]
  
• Void Formation Induced by the Divergence of the Diffusive Ionic Fluxes in Metal Oxides Under Chemical Potential Gradients

  Toshio Maruyama, Mitsutoshi Ueda

  Journal of the Korean Ceramic Society 47 1 8 - 18 2010年01月31日 [査読有り][通常論文]
  
• The Effect of Water Vapor on High Temperature Oxidation of Fe-Cr Alloys at 1073 K

  Mohd Hanafi Bin Ani, Toshiya Kodama, Mitsutoshi Ueda, Kenichi Kawamura, Toshio Maruyama

  MATERIALS TRANSACTIONS 50 11 2656 - 2663 2009年11月 [査読有り][通常論文]
  
• Void Formation in the Growing Scale Induced by the Divergence of the Diffusive Ionic Flux in High Temperature Oxidation of Metals

  Toshio Maruyama, Mitsutoshi Ueda, Kenichi Kawamura

  Defect and Diffusion Forum 289-292 1 - 13 2009年04月16日 [査読有り][通常論文]
   

  Voids are frequently generated and dispersed in oxide scales formed in high temperature oxidation of metals. The divergence of ionic flux may play an important role in the void formation in a growing scale. Kinetic equations were derived for describing chemical potential distribution, ionic fluxes and their divergence in the scale. The divergence was found to be the measure of void formation. Defect chemistry in scales is directly related to the sign of divergence and gives an indication of the void formation behavior. The quantitative estimation on the void formation was successfully applied to a growing magnetite scale in high temperature oxidation of iron at 823 K.
• Void Formation in Growing Oxide Scales with Schottky Defects and P-Type Conduction

  Toshio Maruyama, Kojiro Akiba, Mitsutoshi Ueda, Kenichi Kawamura

  Materials Science Forum 595-598 1039 - 1046 2008年09月09日 [査読有り][通常論文]
   

  A quantitative elucidation of the void formation in a growing scale with Schottky defectsand p-type conduction during high temperature oxidation of metals. The evaluation of thedivergence of ionic fluxes indicates that(1) Voids form in the scale preferentially in the vicinity of the metal/scale interface,(2) The volume of voids increases in a parabolic manner,(3) The volume fraction of voids and the scale is independent of time.The comparison between the calculation and the experimentally observed scale microstructure ofNiO and CoO confirmed well the validity of the prediction.
• Continuous Monitoring of Oxygen Chemical Potential at the Surface of Growing Oxide Scales during High Temperature Oxidation of Metals

  Kojiro Akiba, Mitsutoshi Ueda, Kenichi Kawamura, Toshio Maruyama

  MATERIALS TRANSACTIONS 49 3 629 - 636 2008年03月 [査読有り][通常論文]
  
• Quantitative Prediction of Voids Formation in a Growing Cobaltous Oxide Scale at 1373 K

  Kojiro Akiba, Mitsutoshi Ueda, Kenichi Kawamura, Toshio Maruyama

  MATERIALS TRANSACTIONS 48 11 2997 - 3006 2007年11月 [査読有り][通常論文]
  
• Quantitative Prediction of Voids Formation in a Growing Nickel Oxide Scale at 1373 K

  Kojiro Akiba, Mitsutoshi Ueda, Kenichi Kawamura, Toshio Maruyama

  MATERIALS TRANSACTIONS 48 10 2753 - 2761 2007年10月 [査読有り][通常論文]
  
• Carburization Resistance of Nb Added-16Cr Alloy at 1073 K

  Takuya Ito, Mitsutoshi Ueda, Kenichi Kawamura, Toshio Maruyama

  ECS Transactions 7 1 2371 - 2377 2007年05月25日 [査読有り][通常論文]
   

  Fe-Cr ferritic alloy is one of the candidates of interconnects. This alloy has a good oxidation resistance by formation of a protective Cr2O3 scale, which also protects from carburization. Using hydrocarbon gas as fuel, Cr concentration near the alloy surface may decrease by the formation of Cr carbides. The formation of the protective Cr2O3 scale is failed. It is expected that Nb addition to Fe- Cr alloy prevents from carburization because Nb has stronger affinity to carbon than Cr. Fe-16 mass%Cr and Fe-16 mass%Cr- 1.0 mass%Nb alloys were exposed to the atmosphere with S/C=1.1 at 1073 K up to 604.8 ks. In the case of Fe-16Cr alloy, carburization occurred extensively and internal Cr oxides and carbides were formed inside of the alloy. No Cr carbides were observed in all parts of the Nb added alloy. This indicates that carburization resistance is improved by the addition of Nb.
• Quantitative prediction of void formation in growing magnetite scale formed on iron at 823 K

  M. Ueda, T. Maruyama

  Conference proceeding of Materials Science & Technology 2007 Conference and Exhibition (MS&T'07), International Symposium on Defects, Transport and Related Phenomena, Transport III 277 - 287 2007年 [査読無し][通常論文]
  
• Void Formation in Magnetite Scale Formed on Iron at 823 K -Elucidation by Chemical Potential Distribution-

  Mitsutoshi Ueda, Kenichi Kawamura, Toshio Maruyama

  Materials Science Forum 522-523 37 - 44 2006年08月 [査読有り][通常論文]
   

  Estimation of void formation in oxide scale is important for predicting exfoliation of theoxide scale. Void formation in magnetite scale formed on iron at 823 K has been elucidated bychemical potential distribution, flux of oxide ion and its divergence. This calculation also estimates aeffective diffusion coefficient, which includes both lattice diffusion and grain boundary diffusion inmagnetite scale. The resulting effective diffusion coefficients give the quantitative elucidation of themorphology of the magnetite scale. The divergence of oxide ion explains well a position and anamount of void in magnetite scale.
• Oxygen potential distribution during disappearance of the internal oxidation zone formed in the steam oxidation of Fe–9Cr–0.26Si ferritic steel at 973 K

  Mitsutoshi Ueda, Yukiko Oyama, Kenichi Kawamura, Toshio Maruyama

  Materials at High Temperatures 22 1-2 79 - 85 2005年01月 [査読有り][通常論文]
  
• 高Crフェライト鋼の高温水蒸気酸化

  上田光敏, 丸山俊夫

  材料と環境 54 5 2005年 [査読有り][通常論文]
  
• Chemical Potential Distribution and Void Formation in Magnetite Scale Formed in Oxidation of Iron at 823K

  Toshio Maruyama, Naoya Fukagai, Mitsutoshi Ueda, Kenichi Kawamura

  Materials Science Forum 461-464 807 - 814 2004年08月15日 [査読有り][通常論文]
  
• Hydrogen permeation measurement of iron and its oxide membranes by using a dew point hygrometer

  M. Ueda, H. Kurokawa, K. Kawamura, T. Maruyama

  The Electrochemical Society Proceedings (High Temperature Corrosion and Materials Chemistry Ⅴ) PV 2004-16 127 - 138 2004年 [査読有り][通常論文]
  
• Microstructure Evolution of Internal Oxidation Zone Formed in the Initial Stage of the Steam Oxidation of Fe-9Cr-0.26Si Ferritic Steel at 973 K

  M. Ueda, M. Nanko, Y. Oyama, K. Kawamura, Toshio Maruyama

  The Electrochemical Society Proceedings (High Temperature Corrosion and Materials Chemistry Ⅳ) PV 2003-16 117 - 127 2003年 [査読有り][通常論文]
  
• Formation and disappearance of an internal oxidation zone in the initial stage of the steam oxidation of Fe–9Cr–0.26Si ferritic steel

  Mitsutoshi Ueda, Makoto Nanko, Kenichi Kawamura, Toshio Maruyama

  Materials at High Temperatures 20 2 109 - 114 2003年01月 [査読有り][通常論文]
  
• Microstructure development of scales formed in the early stage of steam oxidation of Fe-Cr ferritic alloys at elevated temperatures

  M. Ueda, M. Nanko, K. Kawamura, T. Maruyama

  Materials at High Temperatures 18 S 37 - 41 2001年 [査読有り][通常論文]
  
• Monitoring of steam oxidation behavior of Fe-Cr ferritic steels using ZrO2 oxygen sensor

  M. Ueda, M. Nanko, T. Maruyama

  The Electrochemical Society Proceedings (High Temperature Corrosion and Materials Chemistry: Per Kofstad Memorial Symposium) PV 99-38 115 - 126 2000年 [査読有り][通常論文]
  

MISC

• 特集 よくわかる熱処理技術―熱処理の基礎と応用，そして最近のトピックス 金属の高温酸化から見た熱処理技術

  上田光敏 金属 93 (6) 489 -494 2023年 [査読無し][通常論文]
  
• Fe-20Cr-35Ni-2.5Nb (at.%)鋼の高温水蒸気酸化挙動に及ぼすWおよびTiの影響

  上田 光敏, 大林 純平, 矢尾 達海, 竹山 雅夫 日本学術振興会 耐熱金属材料第123委員会研究報告 62 (2) 185 -190 2021年 [査読無し][通常論文]
  
• Solid-State Reaction of Inorganic Materials

  M. Ueda Journal of the Technical Association of Refractories, Japan (TAIKABUTSU OVERSEAS) 39 (4) 207 -209 2019年 [査読無し][通常論文]
  
• 1073 KにおけるFe-Cr-Ni-Nb合金の水蒸気酸化挙動に及ぼすW添加の影響

  上田 光敏, 大林 純平, 竹山 雅夫 日本学術振興会 耐熱金属材料第123委員会研究報告 59 (2) 331 -336 2018年 [査読無し][通常論文]
  
• 無機材料の固体間反応

  上田光敏 耐火物 69 (9) 399 -401 2017年 [査読無し][通常論文]
  
• 1073 KにおけるFe-Cr-Ni-Nb合金の水蒸気酸化挙動に及ぼす母材組織の影響

  上田 光敏, 勝目 翔太, 竹山 雅夫 日本学術振興会 耐熱金属材料第123委員会研究報告 57 (3) 302 -307 2016年 [査読無し][通常論文]
  
• 金属の高温酸化

  上田光敏 防錆管理 59 (2) 47 -52 2015年 [査読無し][通常論文]
  
• 水蒸気酸化－金属の高温酸化におよぼす水蒸気の影響

  上田光敏 金属 81 (7) 557 -562 2011年 [査読無し][通常論文]
  
• 耐火物技術者のための便利なダイヤグラム－描き方と上手な利用法 第３１回「金属酸化物の溶融塩への溶解度と溶融塩腐食」

  丸山 俊夫, 上田 光敏 耐火物 61 (8) 426 -429 2009年 [査読無し][通常論文]
  
• 耐火物技術者のための便利なダイヤグラム－描き方と上手な利用法 第２８回「金属酸化物の格子欠陥の化学－Brouwer図の作成法－」その４ 異原子価イオンを添加した場合の格子欠陥濃度

  丸山 俊夫, 上田 光敏 耐火物 61 (5) 253 -256 2009年 [査読無し][通常論文]
  
• 耐火物技術者のための便利なダイヤグラム－描き方と上手な利用法 第２７回「金属酸化物の格子欠陥の化学－Brouwer図の作成法－」その３ 格子欠陥濃度の酸素ポテンシャル依存性（フレンケル欠陥）

  丸山 俊夫, 上田 光敏 耐火物 61 (4) 198 -202 2009年 [査読無し][通常論文]
  
• 耐火物技術者のための便利なダイヤグラム－描き方と上手な利用法 第２６回「金属酸化物の格子欠陥の化学－Brouwer図の作成法－」その２ 格子欠陥濃度の酸素ポテンシャル依存性（ショットキー欠陥）

  丸山 俊夫, 上田 光敏 耐火物 61 (2) 105 -108 2009年 [査読無し][通常論文]
  
• 耐火物技術者のための便利なダイヤグラム－描き方と上手な利用法 第２５回「金属酸化物の格子欠陥の化学－Brouwer図の作成法－」その１ 格子欠陥はなぜできるのか？（内因的欠陥）

  丸山 俊夫, 上田 光敏 耐火物 61 (1) 50 -53 2009年 [査読無し][通常論文]
  
• 耐火物技術者のための便利なダイヤグラム－描き方と上手な利用法 第１２回「金属－酸素－塩素系の相安定図と蒸気圧」その４ ―代表的な耐火物における相安定図と蒸気種の蒸気圧―

  上田 光敏, 丸山 俊夫 耐火物 59 (6) 317 -323 2007年 [査読無し][通常論文]
  
• 耐火物技術者のための便利なダイヤグラム－描き方と上手な利用法 第１１回「金属－酸素－塩素系の相安定図と蒸気圧」その３ ―クロム－酸素－塩素系における相安定図とクロム含有蒸気種の蒸気圧―

  上田 光敏, 丸山 俊夫 耐火物 59 (5) 261 -266 2007年 [査読無し][通常論文]
  
• 耐火物技術者のための便利なダイヤグラム－描き方と上手な利用法 第１０回「金属－酸素－塩素系の相安定図と蒸気圧」その２ ―金属－酸素－塩素系における金属塩化物の蒸気圧―

  丸山 俊夫, 上田 光敏 耐火物 59 (4) 205 -209 2007年 [査読無し][通常論文]
  
• 耐火物技術者のための便利なダイヤグラム－描き方と上手な利用法 第９回「金属－酸素－塩素系の相安定図と蒸気圧」その１ ―金属－酸素－塩素系の凝縮相の相安定図―

  丸山 俊夫, 上田 光敏 耐火物 59 (2) 105 -109 2007年 [査読無し][通常論文]
  
• 耐火物技術者のための便利なダイヤグラム－描き方と上手な利用法 第３回「エリンガム図」(Ellingham diagram) その３ ―複合酸化物，合金系の活量と平衡酸素分圧－

  丸山 俊夫, 上田 光敏 耐火物 58 (6) 325 -329 2006年 [査読無し][通常論文]
  
• 耐火物技術者のための便利なダイヤグラム－描き方と上手な利用法 第２回「エリンガム図」(Ellingham diagram) その２ ―H2/H2O, CO/CO2系の平衡酸素分圧－

  丸山 俊夫, 上田 光敏 耐火物 58 (5) 269 -274 2006年 [査読無し][通常論文]
  
• 耐火物技術者のための便利なダイヤグラム－描き方と上手な利用法 第１回「エリンガム図」(Ellingham diagram) その１ ―金属／金属酸化物系の平衡酸素分圧－

  丸山 俊夫, 上田 光敏 耐火物 58 (4) 218 -222 2006年 [査読無し][通常論文]
  

講演・口頭発表等

• 酸素水素燃焼タービン発電システムに資する新規Ni基耐熱合金の耐水蒸気酸化特性  [招待講演]

  上田光敏

  2024年北海道夏期セミナー 主題「脱炭素・循環型社会の構築に向けた耐熱材料の高温腐食防食」 2024年08月 口頭発表（基調） 岩見沢市民会館・文化ホール まなみーる 多目的室1,2 （一社）表面技術協会北海道支部，（公社）腐食防食学会北海道支部
  

所属学協会

• （公社）電気化学会   （一社）日本鉄鋼協会   （公社）日本金属学会   （公社）腐食防食学会   耐火物技術協会   （一社）日本固体イオニクス学会   

共同研究・競争的資金等の研究課題

• 高温その場観察による耐熱金属材料の水蒸気酸化挙動に及ぼす水素の影響の明確化

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2023年04月 -2026年03月 

  代表者 : 上田 光敏
• 耐熱鋼の耐水蒸気酸化特性を向上させる析出強化相の新規活用法とその指導原理の確立

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2019年04月 -2023年03月 

  代表者 : 上田 光敏

   

  本研究では，火力発電プラントなどの高温構造用材料として用いられている耐熱鋼の高温水蒸気酸化挙動に及ぼす添加元素ならびに析出強化相の影響を，耐熱鋼のモデル合金を用いて検討した。その結果，耐熱鋼の高温強度向上を意図して添加されているNbやWは，耐熱鋼の耐水蒸気酸化特性を向上させることが明らかとなった。また，これらの添加元素は，母材に固溶することで耐酸化特性を向上させるだけではなく，強化相として析出した場合でも耐酸化特性の向上に寄与することが明らかとなった。
• 耐熱金属材料の耐水蒸気酸化特性を向上させる母材集合組織の設計指導原理

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2014年04月 -2018年03月 

  代表者 : 上田 光敏

   

  本研究では，耐熱金属材料の耐水蒸気酸化特性を向上させる母材集合組織の設計指導原理を確立するために，耐熱鋼の水蒸気酸化における酸化皮膜の組織形成に及ぼす母材結晶方位の影響を明らかにした。オーステナイト系耐熱鋼のモデル合金であるFe-Cr-Ni合金を用いて種々の高温酸化実験を行った。また，電子線後方散乱回折法を用いて，酸化前の試料表面における母材結晶方位を特定しておき，酸化後に同一表面の組織観察を行うことで，表面に生成する酸化皮膜の組織形態と母材結晶方位との関連性を明らかにした。(111)を有する結晶粒の表面では，内部酸化が起こりにくく，その直下に保護性酸化皮膜が生成しやすいことが明らかとなった。
• 長寿命固体酸化物燃料電池作製のためのケイ素フリー耐熱性ガスシール技術開発

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2010年 -2012年 

  代表者 : 明石 孝也, 南口 誠, 林 重成, 清野 肇, 上田 光敏

   

  酸化ジルコニウムを分散させたアルミニウム中間層を用いた液相酸化接合によって、固体酸化物燃料電池構成部材のイットリア安定化ジルコニアとステンレス合金の間に酸化アルミニウムと酸化ジルコニウムの複合層を生成させることで,高い酸素ガスシール性と優れた耐熱サイクル性を有するシールを形成することに成功した。また、酸化ニッケルを分散させたアルミニウム中間層を用いた液相酸化接合によっても接合部の耐熱サイクル性を向上させた。
• 金属複酸化物系ガス分離膜の動力学的組織変化の制御と長寿命化

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2007年 -2009年 

  代表者 : 上田 光敏

   

  本研究では,1173Kの酸素ポテンシャル勾配下においてSrCo_<0.8>Fe_<0.2>O_<3-δ>酸素分離膜中に生じる動力学的組織変化を実験的に観察した。その結果,酸素分離膜の組織は,膜中の酸素透過によって大きく変化することがわかった。一方,酸素分離膜中のイオンの流れの発散を計算し,その組織変化を定量的に予測することを試みたが,計算結果を得るには至らなかった。

産業財産権

• 特開2021-162404:金属酸化物薄膜還元検知センサ  2021年10月11日

  上田光敏, 林 優作, 河村 憲一, 入澤 恵理子, 小松 篤史, 大久保 成彰, 山口 周  国立研究開発法人 日本原子力研究開発機構, 国立大学法人 東京工業大学