CCD顕微鏡内摩擦実験によるセラミックス薄膜の摩耗のマイクロメカニズムの解析

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650156
• Research Institution: YAMAGATA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 堀切川 一男 山形大学, 工学部, 助教授 (60173605)
• Keywords: セラミックス / 薄膜 / 摩耗 / 摩耗形態 / 摩耗機構

Research Abstract

本研究の目的は,研究代表者の開発したCCDマイクロスコープトライボシステムを用いてセラミックス薄膜の潤滑下での摩擦実験を行い,微視的摩耗過程の連続観察に基づき,幅広い荷重・すべり速度条件下における微視的摩耗形態の種類とそれらの機構を総合的に解明することである.平成11年度は,各種硬質被膜材料の摩耗粒子の発生過程の総合評価を行った.
得られた主な結果は,以下の通りである.
(1)荷重と摩擦繰り返し数を両軸とする摩耗形態図により,一回目の摩擦から被膜の剥離(Spalling)を生じる摩耗形態,繰り返し摩擦後に被膜と剥離(Spalling)を生じる摩耗形態,被膜の剥離を生じず被膜自身の摩耗が生じる形態の3種類に摩耗形態が分類できることを明らかにした.
(2)被膜自身の摩耗には,見かけの接触圧力と見かけのせん断応力の作用による大規模な脆性破壊型摩耗(Flake formation)と,真実接触圧力と界面せん断応力の作用による局所的な脆性破壊によるマイルドな摩耗(Powder formation)の2種類が存在することを明らかにした.