EEM(Elastic Emission Machining)用微細粉末粒子の表面処理装置の開発

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01850031
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 森 勇蔵 大阪大学, 工学部, 教授 (00029125)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 杉山 和久 大阪大学, 教養部, 講師 (30112014) ; 山内 和人 大阪大学, 工学部, 助手 (10174575) ; 遠藤 勝義 大阪大学, 工学部, 助手 (90152008)
• Keywords: EEM / プラズマCVD / 粉末粒子 / 表面処理 / コ-ティング / RFプラズマ

Research Abstract

機能材料等の表面の最終仕上げ加工に対し、EEM(Elastic Emission Machining)が用いられている。EEMとは、微細粉末粒子の固体表面の反応性を利用した科学研磨であり、原子オ-ダで平坦な完全鏡面を得ることができる。本加工法を広範囲の材料に適応することを考えた場合、それぞれの加工物に対して適した粉末粒子を選択しなければならない。本研究では、任意の粒径で、しかも比較的粒度のそろった微粉の入手が可能であるSiO_2等の粉末を核として用い、その表面に各種材料をコ-ティングすることによって、目的の物性を持った粉末を作製しようとするものである。本年度は、次のような2項目を明らかにした。
1.CVDを1Toor程度の低圧ガス中で行なうことから、ガスの分子流から受ける抵抗と重力とのバランスを利用して、0.01μm〜1.0μm程度の範囲で分級が可能なように、プラズマCVD用真空チャンバ-内の流れおよび粉末の運動解析を行った。この解析に基づき、排気系、ガス流入系、RFプラズマ発生系および粉末の供給、回収系を含めた総合的な設計を行い、実際に粉末プラズマCVD装置を試作した。
2.試作した装置を用い、解析した気体の流れおよび粉末粒子の運動を、実験的に検証した。そして、解析及び実験結果から、本装置の粉末の分級性能を明らかにした。また、粉末のプラズマ中に滞在する時間を明らかにし、すでに解明されているプラズマCVDでの成膜速度を考慮することで本装置の成膜速度と排気およびガスの流入量の関係を明らかにした。