1994 Fiscal Year Annual Research Report
ダイヤモンドの熱化学的損耗機構の解明とその高能率加工への応用
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05650117
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
島田 尚一 大阪大学, 工学部, 助教授 (20029317)
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| Keywords | ダイヤモンド / 工具材料 / 損耗 / 熱化学的損耗 / 第一原理計算 |
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| Research Abstract |
本研究は、超精密切削加工を始め各種の精密加工用の工具材料として用いられているダイヤモンドの損耗機構を明らかにし、その制御と共に最近注目されている薄膜を含む合成および天然のダイヤモンド加工への応用を試みるもので、今年度の研究成果は次の通りである。
1.真空度と温度の広範な条件下で、切削中のダイヤモンド工具の損耗を模擬するダイヤモンドと被削材金属との接触加熱モデル実験を行った。その結果、鉄と接触するダイヤモンドは723K以上の温度ではダイヤモンドの鉄中への拡散と鉄の触媒作用によるダイヤモンドの酸化の両方によって損耗し、それ以下では酸化のみによって損耗することが明らかになった。
2.同一条件下での接触加熱実験結果から、合成ダイヤモンドは天然ダイヤモンドに比べて熱化学的な損耗量が大きいことが明らかになった。これは原石中に内在する欠陥の形態と量に基づくと考えられるが、詳細についてはまだ明らかになっていない。
3.局所密度汎関数法用いた第一原理計算によってダイヤモンドの熱化学的損耗機構を解析する計算プログラムを開発した。解析結果から酸素原子が吸着離脱するときにダイヤモンド表面炭素原子が一酸化炭素となって取り去られる可能性があることが明らかになった。
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