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Feasibility study of tribological coating on bearing for small flywheel battery

Research Project

Project/Area Number 26630112
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Power engineering/Power conversion/Electric machinery
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

Takikawa Hirofumi  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90226952)

Research Collaborator KIYOHARA Syuji  舞鶴工業高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (40299326)
KANEKO Satoru  神奈川県産業技術センター, その他部局等, 研究員 (40426359)
TANOUE Hideto  北九州工業高等専門学校, 電気電子工学科, 講師 (50580578)
SUDA Yoshiyuki  豊橋技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (70301942)
HARIGAI Toru  豊橋技術科学大学, 工学研究科, 助教 (20757108)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2014: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Keywordsトライボマテリアル / ダイヤモンドライクカーボン膜 / フィルタードアーク蒸着 / 積層化 / 軸受け / フライホイール / 耐摩耗性 / 相手材攻撃性 / フライホール / 中間層 / 摺動性
Outline of Final Research Achievements

The coating of ultra-low wear and friction film to existing bearing surface is one of the approaches to realize ultra-low wear and friction bearings required for small flywheel batteries. We established a technology to form amorphous carbon (DLC) films with different film quality, and made it possible to select film quality and characteristics according to the application. In addition, a laminated DLC/diamond film by depositing a DLC film on a polycrystalline diamond film and a multilayered DLC film consisted of DLC film layers with different film quality were fabricated, and these laminated films had low resistance of frictional wear and low aggressiveness to an opposite material compared with single-layer films. Improvement of tribology characteristics on bearings can be expected by selecting and using a suitable protective film

Report

(4 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (40 results)

All 2017 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (32 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results) Book (3 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Dry machining of metal using an engraving cutter coated with a droplet-free ta-C film prepared via a T-shape filtered arc deposition2016

    • Author(s)
      Y. Fujii, T. Imai, Y. Miyamoto, N. Ueda, M. Hosoo, T. Harigai, Y. Suda, H. Takikawa, H. Tanoue, M. Kamiya, M. Taki, Y. Hasegawa, N. Tsuji, S. Kanekoe
    • Journal Title

      Surface & Coatings Technology

      Volume: 307 Pages: 1029-1033

    • DOI

      10.1016/j.surfcoat.2016.07.037

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication of Diamond-Like carbon microgears in room-temperature curing nanoimprint lithography using ladder-type hydrogen silsesquioxane2016

    • Author(s)
      S. Kiyohara, Y. Shimizu, I. Ishikawa, T. Harigai, H. Takikawa, M. Watanabe, Y. Sugiyama, Y. Omata, Y. Kurashima
    • Journal Title

      MRS Advances

      Volume: 2016 Issue: 16 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1557/adv.2016.126

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      2015 Research-status Report
  • [Journal Article] Fabrication of Diamond-Like carbon emitter patterns by room-temperature curing nanoimprint lithography with PDMS molds using polysiloxane2016

    • Author(s)
      S. Kiyohara, S. Yoshida, I. Ishikawa, T. Harigai, H. Takikawa, M. Watanabe, Y. Sugiyama, Y. Omata, Y. Kurashima
    • Journal Title

      MRS Advances

      Volume: 2016 Issue: 16 Pages: 1075-1080

    • DOI

      10.1557/adv.2016.49

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  • [Presentation] 水素フリーおよび水素化DLC膜の形成と膜質分析2017

    • Author(s)
      針谷達, 今井貴大, 飯島佑史, 須田善行, 滝川浩史, 神谷雅男, 金子智, 國次真輔, 新部正人, 神田一浩
    • Organizer
      第64回応用物理学会春季
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2017-03-14
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  • [Presentation] 導電性ハードコーティングに向けたDLCおよび窒化DLC膜の積層2017

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      飯島佑史, 今井貴大, 磯野凌, 針谷達, 須田善行, 滝川浩史, 神谷雅男, 金子智, 國次真輔
    • Organizer
      第64回応用物理学会春季
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2017-03-14
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      磯野凌, 針谷達, 飯島佑史, 出貝敏, 須田善行, 滝川浩史
    • Organizer
      第135回表面技術協会講演大会
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      東洋大学 川越キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-09
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    • Author(s)
      Y. Iijima, T. Imai, R. Isono, T. Harigai, Y. Suda, H. Takikawa, M. Kamiya, M. Taki, Y. Hasegawa, N. Tsuji, S. Kaneko, S. Kunitsugu, H. Habuchi, S. Kiyohara, M. Ito, S. Yick, A. Bendavid. P. Martin
    • Organizer
      ISPlasma2017
    • Place of Presentation
      中部大学
    • Year and Date
      2017-03-01
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  • [Presentation] フィルタードパルスアーク蒸着法を用いたDLC 膜の作製と分析2016

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      磯野凌, 針谷達, 飯島佑史, 今井貴大, 山野将史, 須田善行, 滝川浩史, 羽渕仁恵
    • Organizer
      第77回応用物理学会秋季
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ
    • Year and Date
      2016-09-13
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  • [Presentation] PVD-CVD ハイブリッドプロセスによる窒素含有DLC 膜の形成2016

    • Author(s)
      飯島佑史, 今井貴大, 磯野凌, 針谷達, 須田善行, 滝川浩史, 神谷雅男, 瀧真, 長谷川祐史, 辻信広, 金子智, 國次真輔, サムイック, アヴィベンデイビッド, フィルマーティン,羽渕仁恵
    • Organizer
      第77回応用物理学会秋季
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ
    • Year and Date
      2016-09-13
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  • [Presentation] フィルタードパルスアーク蒸着装置の放電特性とDLC 膜の形成2016

    • Author(s)
      磯野凌,針谷達,今井貴大,山野将史,須田善行,滝川浩史,羽渕仁恵
    • Organizer
      平成28年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • Place of Presentation
      豊田工業高等専門学校
    • Year and Date
      2016-09-12
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  • [Presentation] T-FAD を用いたDLC:H 膜のPVD-CVD ハイブリッド成膜2016

    • Author(s)
      今井貴大,飯島佑史,針谷達,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川祐史,辻信広,金子智,吉田健太郎,國次真輔,川口雅弘,清原修二,四戸汐里,寒河江祐介,伊藤未希雄,山田健
    • Organizer
      平成28年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • Place of Presentation
      豊田工業高等専門学校
    • Year and Date
      2016-09-12
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  • [Presentation] T-FAD を用いた窒素含有DLC 膜の作製2016

    • Author(s)
      飯島佑史,今井貴大,磯野凌,針谷達,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川祐史,辻信広,金子智,國次真輔,川口雅弘,羽渕仁恵,清原修二,伊藤未希雄,サムイック,アヴィベンデイビッド,フィルマーチン
    • Organizer
      平成28年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • Place of Presentation
      豊田工業高等専門学校
    • Year and Date
      2016-09-12
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 炭素/ 水素比の異なる雰囲気ガスを導入したT-FAD によるta-C:H およびa-C:H の形成2016

    • Author(s)
      今井貴大,飯島佑史,針谷達,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川祐史,辻信広,金子智,吉田健太郎,國次真輔,川口雅弘,清原修二,四戸汐里,寒河江祐介,伊藤未希雄,山田健二
    • Organizer
      表面技術協会(第134回講演大会)
    • Place of Presentation
      東北大学、川内北キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-01
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  • [Presentation] T字状磁気フィルタ型真空アーク蒸着装置および高品位DLC膜の開発2016

    • Author(s)
      滝川浩史
    • Organizer
      トライボロジー会議2016 春 東京
    • Place of Presentation
      国立オリンピック記念青少年総合センター
    • Year and Date
      2016-05-23
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    • Invited
  • [Presentation] ta-C/ダイヤモンド膜のカロテスト摩耗試験2016

    • Author(s)
      今井貴大,藤井裕真,山野将史,針谷達,須田善行,滝川浩史,、神谷雅男.、瀧真,長谷川 祐史,辻信広
    • Organizer
      第63回応用物理学会
    • Place of Presentation
      東京工業大学、大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-19
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      2015 Research-status Report
  • [Presentation] フィルタードアーク蒸着法を用いた他元素添加による機能化DLC膜の形成2016

    • Author(s)
      針谷達,今井貴大,飯島佑史,磯野凌,藤井裕真,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川祐史,辻信広
    • Organizer
      第69回応用物理学会
    • Place of Presentation
      東京工業大学、大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-19
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      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Fabrication of Diamond-Like carbon microgears in Room-Temperature curing nanoimprint lithography using ladder-type hydrogen silsesquioxane2015

    • Author(s)
      S. Kiyohara, Y. Shimizu, I. Ishikawa, T. Harigai, H. Takikawa, M. Watanabe, Y. Sugiyama, Y. Omata, Y. Kurashima
    • Organizer
      2015 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • Place of Presentation
      Boston, MA, USA
    • Year and Date
      2015-11-29
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fabrication of Diamond-Like carbon emitter patterns by Room-Temperature curing nanoimprint lithography with PDMS molds using polysiloxane2015

    • Author(s)
      S. Kiyohara, S. Yoshida, I. Ishikawa, T. Harigai, H. Takikawa, M. Watanabe, Y. Sugiyama, Y. Omata, Y. Kurashima
    • Organizer
      2015 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • Place of Presentation
      Boston, MA, USA
    • Year and Date
      2015-11-29
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 成膜温度制御によるフィルタードアーク蒸着DLC の膜質変化2015

    • Author(s)
      藤井裕真,今井貴大,宮本優,針谷達,須田善行,滝川浩史,田上英人(北九州高専),神谷雅男(伊藤光学),瀧真,長谷川祐史,辻信広(オンワード技研),金子智(神奈川産技セ),安井治之(石川工試),國次真輔(岡山工技セ),川口雅弘(東京都産技研),三浦健一(大阪府産技研)
    • Organizer
      平成27年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • Place of Presentation
      愛知県、名古屋工業大学
    • Year and Date
      2015-09-28
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  • [Presentation] フィルタードアーク蒸着法を用いたF-DLC 膜の形成2015

    • Author(s)
      今井貴大,藤井裕真,山野将史,針谷達,須田善行,滝川浩史,神谷雅男(伊藤光学工業),瀧真,長谷川祐史,辻信広(オンワード技研)
    • Organizer
      平成27年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • Place of Presentation
      愛知県、名古屋工業大学
    • Year and Date
      2015-09-28
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  • [Presentation] Super DLC coating on cutter for metal nameplates by T-shaped filtered arc deposition2015

    • Author(s)
      Y. Fujii, T. Imai, Y. Miyamoto, N. Ueda, M. Hosoo, T. Harigai, Y. Suda, H. Takikawa, H. Tanoue, M. Kamiya, M. Taki, Y. Hasegawa, N. Tsuji
    • Organizer
      10th Anniversary Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering (AEPSE2015)
    • Place of Presentation
      Korea,Jeju
    • Year and Date
      2015-09-22
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fabricasion of diamond-like carbon-based micro/nano device using room-temperature nanoimprint by industry-university collabotrtive reseach2015

    • Author(s)
      S. Kiyohara, I. Ishikawa, Y. Shimizu, S. Yoshida, T. Harigai, H. Takikawa, M Watanabe, Y. Sugiyama, Y. Omata Y. Kurashima
    • Organizer
      The 9th International Symposium on Advances in Technology Education
    • Place of Presentation
      Nagaoka, Japan
    • Year and Date
      2015-09-16
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] フィルタードアーク蒸着DLC膜の100℃近傍の成膜温度依存性2015

    • Author(s)
      藤井裕真,今井貴大,宮本優,針谷達,須田善行,滝川浩史,田上英人,神谷雅男,瀧真,長谷川祐史,辻信広,金子智,安井治之,國次真輔,川口雅弘,三浦健一
    • Organizer
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      愛知県、名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2015-09-13
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  • [Presentation] フィルタードアーク蒸着によって形成したフッ素含有ダイヤモンドライクカーボン膜2015

    • Author(s)
      今井貴大,藤井裕真,山野将史,針谷達,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川祐史,辻信広
    • Organizer
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      愛知県、名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2015-09-13
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  • [Presentation] フィルタードアーク蒸着法によるフッ素含有ダイヤモンドライクカーボン膜の形成2015

    • Author(s)
      今井貴大,藤井裕真,針谷達,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川祐史,辻信広
    • Organizer
      表面技術協会(第132回講演大会)
    • Place of Presentation
      長野県、信州大学
    • Year and Date
      2015-09-09
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  • [Presentation] 凹形状ドットPDMSモールド室温硬化ナノインプリントによるDLCエミッタパターンの形状2015

    • Author(s)
      吉田健吾,清原修二,石川一平,針谷達,滝川浩史,渡邊雅彦,杉山嘉也,小俣有紀子,倉島優一
    • Organizer
      精密工学会2015年度関西地方定期学術講演会
    • Place of Presentation
      京都工芸繊維大学 松ヶ崎キャンパス
    • Year and Date
      2015-06-23
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  • [Presentation] ポリジメチルシロキサンを転写材料として用いた室温インプリントによるDLCピットパターンの形成2015

    • Author(s)
      清水友人,清原修二,石川一平,針谷達,滝川浩史,渡邊雅彦,杉山嘉也,小俣有紀子,倉島優一
    • Organizer
      精密工学会2015年度関西地方定期学術講演会
    • Place of Presentation
      京都工芸繊維大学 松ヶ崎キャンパス
    • Year and Date
      2015-06-23
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  • [Presentation] Dry engraving of metales nameplates using cutter with super DLC coat2015

    • Author(s)
      Y. Fujii, Y. Miyamoto, Y. Suda, H. Takikawa, H. Tanoue, M. Kamiya, M, Taki, Y. Hasegawa, N. Tsuji
    • Organizer
      IS Plasma 2015
    • Place of Presentation
      Nagoya Univ. (Aichi, Nagoya)
    • Year and Date
      2015-03-27 – 2015-03-30
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  • [Presentation] 水素フリー超硬質DLC薄膜に接する混合有機溶媒の構造*FM-AFMと中性子反射率による解析2015

    • Author(s)
      水光俊介,藤井裕真,滝川浩史,平山朋子,大西洋
    • Organizer
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東海大学(神奈川県・平塚市)
    • Year and Date
      2015-03-11 – 2015-03-14
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] フィルタードアーク蒸着法で形成したDLC 膜の諸特性2015

    • Author(s)
      藤井裕真,今井貴大,宮本優,須田善行,滝川浩史,田上英人,神谷雅男,瀧真,長谷川祐史,辻信広,金子智,安井治之,國次真輔,川口雅弘,三浦 健一
    • Organizer
      表面技術協会第131回講演大会
    • Place of Presentation
      関東学院大学(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2015-03-04 – 2015-03-06
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] スーパーDLCコーティングカッターを用いた金属銘板のドライ加工切削2014

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      藤井裕真,宮本 優,須田善行,滝川浩史,田上英人,神谷雅男,瀧 真,長谷川祐史,辻信広
    • Organizer
      表面技術協会第130回講演大会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2014-09-22 – 2014-09-23
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  • [Presentation] チタンバッファーを用いたシリコン基板上に成長したダイアモンドライクカーボン2014

    • Author(s)
      金子智,松永崇,池永薫,伊藤健,安井学,堀内崇弘,安原重雄,三尋木勝洋,熊谷正夫,滝川浩史,下平英二,小林昌純,須藤理枝子,松田晃史,吉本護
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道・札幌市)
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      2014-09-17 – 2014-09-20
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  • [Presentation] フィルタードアーク蒸着スーパーDLC膜付カッターを用いた種々の金属のドライ切削2014

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      藤井裕真,宮本優,須田善行,滝川浩史,田上英人,神谷雅男,瀧真,長谷川祐史,辻信広
    • Organizer
      電気・電子・情報関係学会東海支部連合会
    • Place of Presentation
      中京大学(愛知県・名古屋市)
    • Year and Date
      2014-09-08 – 2014-09-09
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  • [Presentation] はしご型 HSQ を用いた室温硬化ナノインプリトソグラフィ によるDLCマイクロギヤの開発2014

    • Author(s)
      婦木 陽介 , 清原 修二 , 石川 一平,滝川浩史,渡邊 雅彦 , 杉山 嘉也 , 小俣有紀子,倉島優一
    • Organizer
      2014年度精密工学会関西地方学術講演会
    • Place of Presentation
      近畿大学(大阪府・東大阪市)
    • Year and Date
      2014-07-04
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    • Author(s)
      吉田 捷吾 , 清原 修二 , 石川 一平,滝川浩史,渡邊 雅彦 , 杉山 嘉也 , 小俣有紀子,倉島優一
    • Organizer
      2014年度精密工学会関西地方学術講演会
    • Place of Presentation
      近畿大学(大阪府・東大阪市)
    • Year and Date
      2014-07-04
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  • [Book] プラズマ・核融合学会誌2016

    • Author(s)
      滝川浩史
    • Total Pages
      6
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      滝川浩史
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      80
    • Publisher
      潤滑通信社
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    • Total Pages
      50
    • Publisher
      日本オプトメカトロニクス協会
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    • URL

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-22  

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