| Project/Area Number |
14655066
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
設計工学・機械要素・トライボロジー
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
大前 伸夫 神戸大学, 工学部, 教授 (60029345)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田川 雅人 神戸大学, 工学部, 助教授 (10216806)
保田 英洋 神戸大学, 工学部, 教授 (60210259)
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| Project Period (FY) |
2002 – 2003
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2003)
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| Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2002: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
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| Keywords | カーボンオニオン / マイクロ波プラズマCVD / カーボンナノチューブ / ナノトライボロジー |
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| Research Abstract |
気相あるいは固相からの炭素材料の創製に関しては、フラーレンならびにナノチューブには多大の関心が寄せられているが、それらに加えてグラファイトがナノメートルサイズの球に近いタマネギ構造となったカーボンオニオンが存在することが明らかになってきた。これらの先進炭素材料の表面は良好なトライボロジー特性を有するグラファイト層で覆われており、ナノ構造を有する先進炭素材料のトライボロジー特性が明らかになれば、ナノスケールのトライボロジーに多大の貢献ができるものと考えられる。このような観点から本研究では、カーボンオニオンを中心とした先進炭素材料の創製とそれらのトライボロジー特性の解明を試みた。本研究でプラズマの影響を緩和したプラズマCVD装置を開発することにより、50μmを超える高配向カーボンナノチューブの生成が可能となった。さらに高分解透過電子顕微鏡(HRTEM)でナノダイヤモンド微粒子をその場観察しながら、300kVの高電圧電子線を照射し、ナノダイヤモンド微粒子が、カーボンオニオンに構造変化することを見出した。HRTEM観察の結果、この構造変化にはナノダイヤモンド微粒子径の閾値が存在し、粒子径が5nm以下ではカーボンオニオンとなるが、それより大きなナノダイヤモンド微粒子は明確な構造変が生じなかった。さらにカーボンナノチューブのトライボロジー特牲を研究した結果、一般的にべースオイルとして用いられているポリアルファオレフィン(Polyalphaolefin : PAO)中では、摩擦係数が0303と極めて小さな値であった。カーボンオニオンは良好な耐磨耗性を示すことも明らかとした。
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