2014 Fiscal Year Annual Research Report
摩擦・摩耗低減剤としてＲＢセラミックス粒子を活用した先進トライボマテリアルの開発
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24360058
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
堀切川 一男 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60173605)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山口 健 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50332515)
柴田 圭 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60612398)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | RBセラミックス / 複合材料 / 摩擦 / 摩耗 / 粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，RBセラミックス（RBC)粒子を樹脂材料及び金属材料に配合することにより，新しい複合材料を開発し，トライボマテリアルとして応用することである．平成26年度では，平成25年度に明らかにされた，パンタグラフすり板として利用可能な機械的性質，電気的特性を示す配合条件で作製されたCu/C/RBC複合材料について，架線材料との摩擦試験を通電条件で行うとともに，実車搭載条件相当の実験条件での耐摩耗性評価，離線率評価等を行った．平成26年度に行われた研究で得られた成果は以下の通りである．
１）銅粉末と，コークス・ピッチなどからなるカーボン粉末，及びRBセラミックス粉末を混合し，冷間静水圧成形により成形後，焼結することにより，Cu/C/RBC複合材料製すり板（RBセラミックスすり板）を製造した．なお，RBセラミックス粒子の粒径は10μm以下とし，銅粉末，カーボン粉末，RBセラミックス粉末の配合率をそれぞれ60mass%, 35mass%, 5mass%とした．
２）架線（トロリ線）材料との通電下での摩耗試験の結果，RBセラミックスすり板は，従来のカーボンすり板に比べ耐アーク性は同程度であるものの，アーク放電が発生しない場合は自身及びトロリ線材料の電気摩耗は大幅に低減される．
３）実車搭載条件相当での試験の結果，RBセラミックスすり板の離線率は現行カーボンすり板に比べ低い値を示すこと，RBセラミックスすり板の平均摩耗率は実用上問題ない値であること，RBセラミックスすり板使用時のトロリ線摩耗率は現行のカーボンすり板よりもわずかに低い値を示し，トロリ線摩耗を抑制できること，が明らかにされた．
以上のことから，本研究で開発されたCu/C/RBC複合材料は，鉄道集電用パンタグラフすり板として十分実用可能な性能を有していることが確認された．
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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