1997 Fiscal Year Annual Research Report
極限環境下における機械的接触現象のトライボロジー評価に関する研究
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08305004
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
吉田 嘉太郎 千葉大学, 工学部, 教授 (80174960)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂本 治久 上智大学, 理工学部, 助手 (40276514)
清水 伸二 上智大学, 理工学部, 教授 (70146801)
諸貫 信行 東京都立大学, 工学部, 助教授 (90166463)
古川 勇二 東京都立大学, 工学部, 教授 (10087190)
森田 昇 千葉大学, 工学部, 助教授 (30239660)
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| Keywords | エキソ電子 / 酸素吸着過程 / 真空紫外レーザ光 / 接触圧力分布 / 結合面 / 真実接触面積 / トライボロジー / 真空環境 |
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| Research Abstract |
1.超高真空下での摩擦摩耗現象を基礎的に理解するため,現有の超高真空チャンバ内で駆動する微小摩擦試験機を試作した.摩擦に伴う材料内部の微細挙動を側面から可視化し,前年度開発の光励起エキソ電子状態分析装置と併用することで摩擦摩耗の素過程を直接観測できる見通しを得た.また,真空中の微小領域での摩擦現象について,凝着理論と弾性接触理論を仮定した解析を行った.その結果,接触圧力の減少に伴い摩擦係数が増加し,この傾向は接触面積の減少とともに顕著になることがわかった.実験結果とも定性的に一致しており,解析手法の妥当性が示された.(於:千葉大学)
2.真空環境中でのしゅう動現象を多面的に調べるため,走査型電子顕微鏡内で摩擦力の測定を行う装置を試作した.そしてシリコンの異方性エッチングによって加工した,(111)結晶面からなるV溝2条を組合わせたマイクロスライダ(幅327μm,高さ450μm,長さ515μm)を対象に実験を行った.その結果,真空中では大気中よりも摩擦力が小さくなることがわかった.接触面積を大きくした場合にそれが顕著であることから,表面吸着力の影響,特に水分子を介したメニスカス効果が大きく影響したと考えられる.(於:東京都立大学)
3.機械加工した2平面で形成する結合面の接触挙動を,真実接触面積と接触圧力の分布を考慮した定量的測定により明らかにすることを試みた.昨年度に試作した超音波を応用した結合挙動評価システムを用い,負荷荷重と接触率分布より接触圧力分布を求める方法について検討した.負荷荷重と結合面全体での真実接触面積は,ほぼ線形な関係を示す.この関係を用いて圧力分布を求めることができるが,この関係が非線形となる部分の校正法の提案とその評価を行い,より信頼性の高い圧力分布測定法を確立した.(於:上智大学)
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