Accelerating the Development of Oxidation-Resistant DLC Coatings through Statistical Analysis of Structure, Bonding, and Mechanical Properties

• Project/Area Number: 24K17197
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 18040:Machine elements and tribology-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 張 鋭璽 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (20980395)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2024: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
• Keywords: カーボン系硬質膜 / 耐酸化性 / 構造結合評価

Outline of Research at the Start

申請者はFiltered Cathodic Vacuum Arc法を用いてBとCrをドーピングしたDLC膜を大気中300℃で成膜し、摩擦係数0.02の低摩擦と高耐摩耗性・耐酸化性を実現した。DLC膜の優れた摩擦特性を持つ候補を選定するための成膜条件の最適化には技術的な限界があり、多くのサンプルと関連実験が必要でした。本研究では同じ表面の各場所に衝突したプラズマの相異なエネルギーを付与することで、一つのサンプルに不均一なDLC膜を作製する。大量の構造評価データを統計解析し、耐酸化性・耐摩耗性・超低摩擦を有する候補を選出し、高温摩擦試験で検証する。この手法により、効率的に新たな開発手法を確立する。