超電導高磁場を利用した磁気研磨法による内面のナノメータ表面の創成

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06555032
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: 進村 武男 宇都宮大学, 工学部, 教授 (30008049)
• Keywords: 磁気研磨 / 内面研磨 / ナノメータ表面創成 / 超電導マグネット / 高磁場 / 磁性流体 / 超微粒研磨材

Research Abstract

本研究は,現在まで実現できなかった高磁場(3T)環境を超電導マグネット装置を用いて実現させ,『超電導高磁場条件』と『特殊微粒研磨材混合磁性流体』を組み合わせた精密磁気研磨法により,細長い原子力利用関連・クリーンテクノロジー関連のクリーンパイプ内面に対する新しいナノメータ超精密表面創成技術の開発を最終目的に設定している.そのために,冷凍機冷却型超電導マグネット装置を実験室に設置し,超電導高磁場を発生されることに成功した(平成6年度).平成7年度の成果は次の通りである.(1)ナノメータ表面創成に必要な超微粒研磨材を混合した特殊な磁性流体を製作した.(2)この特殊磁性流体の加工域における作用磁力(研磨圧力)を測定し,通常の磁性流体及び磁性砥粒(鉄粉)のみの作用磁力と比較し,その差異と磁力発生のメカニズムを明確にした.(3)特殊磁性流体の作用磁力(研磨圧力)は砥粒混合のために低下すること,この磁力低下は加工域の磁場分布の値(磁場強度とその変化率の積)の増大によって補正可能であることを確認した.(4)磁場分布の値は,磁極の形状寸法,磁極の極性の選択とその配置(吸引磁場と反発磁場の差異)に著しく影響されることを明確にした.(5)磁場分布の値の最適化の見通しを得るために,電磁石とレアア-ス永久磁石を利用した基礎実験を実施し,磁場分布が作用磁力に及ぼす影響を明らかにした.(6)適切な反発磁場分布を選定すれば,吸引磁場分布における研磨量よりも大きくなることを明らかにした.(7)超電導高磁場での超精密研磨実験は鋭意進行中であり,加工特性,加工機構,表面性状等の評価検討は次年度にわたって集中的に実施する予定である.(8)有限要素法(FEM)磁場解析は研究推進に必要な有力な手段であり得ること,FEM解析結果と測定結果がほとんど一致することを明らかにでき,今後のFEM解析展開の妥当性とその有用性を確かめることができた.

Research Products

• [Publications] 進村武男: "磁気研磨法に関する一考察-磁性砥粒に作用する磁力とその役割-" 1995年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. 479-480 (1995)
• [Publications] 進村武男: "円筒磁気研磨法に関する研究-磁性砥粒の挙動と研磨圧力発生のメカニズム-" 精密工学会誌. 62. 258-259 (1996)
• [Publications] 進村武男: "磁気研磨法による窒化けい素セラミックスの精密仕上げ" 砥粒加工学会誌. 40(校閲終了,掲載決定). 7 (1996)