EEM(Elastic Emission Machining)用粉末粒子の表面コーティングに関する研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04555035
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 森 勇藏 大阪大学, 工学部, 教授 (00029125)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山村 和也 大阪大学, 工学部, 助手 (60240074) ; 遠藤 勝義 大阪大学, 工学部, 助教授 (90152008) ; 山内 和人 大阪大学, 工学部, 助教授 (10174575) ; 片岡 俊彦 大阪大学, 工学部, 教授 (50029328)
• Keywords: EEM / プラズマCVD / 粉末粒子 / 表面処理 / コーティング / マイクロ波プラズマ

Research Abstract

機能材料等の表面の最終仕上げ加工に対し、EEM(Elastic EmissionMachining)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化学研磨であり、原子オー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、微粒子最表面の材料物性がEEMの加工特性にどう影響するかを明らかにするために、比較的粒度のそろった微粉末が入手可能なポリスチレン製の高分子微粒子を核とし、その表面に各種材料をCVDコーティングする手法を採用した。そのためには、微粉末を分級し、かつCVDを行うことができる装置の開発が必要となるが、本年度は以下の2項目について明らかにした。
(1)CVDを行う1torr程度の低圧ガス雰囲気中において、EEMに必要な0.01〜1μmの粒径範囲内で分級が可能なように、プラズマCVD用真空チャンバー内の流れ、及び粉末粒子の運動解析を行った。この解析に基づき、排気系、ガス供給系、マイクロ波プラズマ発生系、および粉末粒子の供給・回収系を含めた総合的な設計を行い、粉末粒子プラズマ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、本装置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に対して、すでに予備実験で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、本装置における成膜速度と排気及びガス供給量との関係を明らかにした。