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2013 Fiscal Year Annual Research Report

メカノケミカル砥粒砥石による高能率次世代研磨加工技術の確立

Research Project

Project/Area Number 23560143
Research InstitutionKansai University

Principal Investigator

山口 智実  関西大学, システム理工学部, 教授 (10268310)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 島田 尚一  大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (20029317)
古城 直道  関西大学, システム理工学部, 准教授 (80511716)
Keywords超精密加工 / 超仕上 / 平滑加工 / メカノケミカル / ダイヤモンド / 複合砥粒砥石 / サファイア / シリコン
Research Abstract

1.平成24年度では,ダイヤモンド砥粒(SD)にメカノケミカル(MC)砥粒である結晶質シリカ(SiO2)を加えたMC複合砥粒砥石の優位性を見出すことができなかった.そこで,平成25年度では,粒度・結合度・ダイヤモンドの砥粒率を変更した複数種のMC複合砥粒砥石を製作し,前年度に用いたSD単体の砥石との超仕上性能を比較した.その結果,以下のことが明らかになった.(1) 高圧力(およそ0.6MPa以上)下では,同じ粒度の砥石では複合砥石の方が粗さは小さくなる.(2) どちらの砥石も砥粒率が大きく結合度の低い砥石の方が仕上面粗さは小さくなるが,砥石損耗量を比べると明らかに複合砥石の方が少ない.(3) 最も仕上面粗さを小さくできたのは,SD4000/SiO2 Iの複合砥石であり,900秒の超仕上でおよそ5.5nmRa以下の粗さを達成した.以上のように,適切なMC複合砥石を用いれば,SDのような硬質超砥粒砥石よりもサファイアの超仕上による平滑加工において優位性があることが明らかになった.
2.平成24年度では,シリコン基板の超平滑化のためのMC砥粒として硫酸バリウム(BaSiO4)を用い,その酸化作用にて平滑化が行えることを確認した.そこで,平成25年度では,BaSiO4よりもシリコンの酸化作用の高い酸化銅II(CuO)を新たなMC砥粒として砥石を開発し,その加工特性を調べた.その結果,CuO砥粒が柔らかく変形し易いため,シリコンとの接触時に化学反応を起こすに十分な接触温度が上がらず,BaSiO4ほどの効果は得られなかった.すなわち,MC砥粒砥石の条件として化学反応の大きさだけではなく,砥粒の変形性,結合度,組織などを考慮すべきことがわかった.

  • Research Products

    (2 results)

All 2014 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] セリアを含むメカノケミカル超砥粒砥石の作業面トポグラフィのモデリング2013

    • Author(s)
      山口智実,古城直道,島田尚一,松森 昇,尾倉秀一,廣岡大祐
    • Journal Title

      砥粒加工学会誌

      Volume: 57 Pages: 453-458

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] メカノケミカル複合超砥粒砥石によるサファイアの超仕上性能2014

    • Author(s)
      田中慎二,古城直道,廣岡大祐,山口智実,松森 昇,尾倉秀一
    • Organizer
      2014年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス
    • Year and Date
      20140318-20140320

URL: 

Published: 2015-05-28  

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