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射出成形による多孔質炭素材料軸受けの商品化

研究課題

研究課題/領域番号 14550117
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械要素・トライボロジー
研究機関山形大学

研究代表者

飯塚 博  山形大学, 工学部, 教授 (90142215)

研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2004年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2003年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2002年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード籾殻 / 米糠 / 多孔質炭素材料 / 無機化合物 / 低膨潤性 / 摩擦摺動材料 / 米糠焼成材料 / もみがら焼成材料 / 耐水性 / 膨潤性 / 直動軸受 / 天然素材 / 炭素材料 / 多孔質材料 / 軸受け / 破壊強度 / 限界モーメント / FFM解析 / 応力集中
研究概要

本研究で取り組んでいる多孔質炭素材料は,米糠や籾殻が持つ天然の多孔質構造と,そこに含まれるミネラル成分を,できるだけ手をかけずにそのまま利用し,工業原料として利用していくことを目指して開発しているものである.さらに,射出成形できる炭素材料として低製造コストという利点も活かした商品化を目指している.
米糠あるいは籾殻は,900℃で焼成された後,合成高分子と混合・焼成して多孔質炭素材料となる.この素材には,炭素が持つ良好な摩擦摺動性,導電性,水素透過性,軽量,環境無負荷などの性質が保持され,さらに,天然のミネラル成分の炭化物が硬度や強度を高める働きをしている.
本研究では,耐水性・膨潤性などの環境劣化に関する耐久性を克服するのが先決であるとの判断から,実用上重要な水環境下での劣化を防ぐ課題に取り組んだ.得られた結果の要約を以下に示す.
(1)化学的な分析の結果,耐水性を低下させているのは,米糠中に含まれるK,Ca,Pが結合したリン酸塩の持つ吸水性によることがわかった.すなわち,そのような化合物が生成しない工夫が必要となる.
(2)具体的には,米糠焼成粉体に含まれるリン酸塩を成形前に洗い出す前処理が有効である.
(3)P等の耐水性を低下させる化合物が生成しない籾殻の焼成材料を作製する手法を確立した.
(4)籾殻焼成材料には,良好な耐水性・膨潤性が備わっていることを確認した.
以上の結果から,籾殻焼成粉体を用いたペレットを射出成形することによって,製造コストが低く,さらに籾殻焼成材の特長である無潤滑・高耐水性・安定した摩擦特性を持つ軸受けの製品化が可能であることが明らかになった.これによって,今後は具体的な製品に対して,製造企業と共同で製品開発への取組みを加速できる環境が整った.

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (17件) 産業財産権 (2件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] 籾殻焼成多孔質炭素材料の耐水性2004

    • 著者名/発表者名
      吉田圭吾, 柴田芳宏, 飯塚博, 鵜沼英郎, 中村透, 鹿野秀順
    • 雑誌名

      日本機械学会,本荘地方講演会講演論文集 1

      ページ: 239-240

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 籾殻を利用した多孔質炭素材料の開発2004

    • 著者名/発表者名
      柴田芳宏, 飯塚博, 鵜沼英郎, 中村透, 鹿野秀順
    • 雑誌名

      日本機械学会,本荘地方講演会講演論文集 1

      ページ: 242-243

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 米糠から作製した炭素材料の膨潤性2004

    • 著者名/発表者名
      飯塚博, 渡辺友宏, 柴田芳宏, 鹿野秀順
    • 雑誌名

      日本機械学会,年次大会講演論文集

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 米糠から作製した炭素材料の水環境下における強度2004

    • 著者名/発表者名
      柴田芳宏, 渡辺友宏, 飯塚博, 鹿野秀順
    • 雑誌名

      日本機械学会,年次大会講演論文集

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 米糠焼成粉体を混合した高分子材料の強度特性2004

    • 著者名/発表者名
      久保聡, 飯塚博, 鹿野秀順
    • 雑誌名

      日本機械学会年次大会,(北海道大学) C編

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 米糠から作製した炭素材料の水環境化における強度2004

    • 著者名/発表者名
      柴田芳宏, 渡辺友宏, 飯塚博, 鹿野秀順
    • 雑誌名

      日本機械学会年次大会,(北海道大学) C編

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 米糠から作製した炭素材料の膨潤性2004

    • 著者名/発表者名
      飯塚博, 渡辺友宏, 柴田芳宏, 鹿野秀順
    • 雑誌名

      日本機械学会年次大会,(北海道大学) C編

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 籾殻利用した多孔質炭素材料の開2004

    • 著者名/発表者名
      柴田芳宏, 飯塚博, 鵜沼英郎, 中村透, 鹿野秀順
    • 雑誌名

      日本機械学会本荘地方講演会,(秋田県立大学) 1

      ページ: 242-243

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 籾殻焼成多孔質炭素材料の耐水性2004

    • 著者名/発表者名
      吉田圭吾, 柴田芳宏, 飯塚博, 鵜沼英郎, 中村透, 鹿野秀順
    • 雑誌名

      日本機械学会本荘地方講演会,(秋田県立大学) 1

      ページ: 239-240

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 油浴潤滑条件化での平歯車対の本体温度(潤滑油の影響)2004

    • 著者名/発表者名
      高橋秀雄, 飯塚博
    • 雑誌名

      日本機械学会,2004年度年次大会講演論文集 4

      ページ: 137-138

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 焼結米糠が入った射出成形プラスチック歯車の強度と騒音2004

    • 著者名/発表者名
      高橋秀雄, 飯塚博
    • 雑誌名

      日本機械学会MPT2004シンポジウム伝動装置講演論文集 1

      ページ: 415-416

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] フェノール樹脂類と米糠等農業廃棄物とから得られる多孔性炭素材料の調整と性質2004

    • 著者名/発表者名
      中村透, 飯塚 博, 遠藤 剛
    • 雑誌名

      プラスチック化学リサイクル研究会第7回討論会予稿集

      ページ: 67-67

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] フェノール樹脂類と米糠等農業廃棄物とから得られる多孔性炭素材料の調整と性質2004

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamura, H.Iizuka, T.Endo
    • 雑誌名

      Polym.Prepr.Jpn 53

      ページ: 2333-2333

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A New Porous Carbon Material made from Rice Bran2003

    • 著者名/発表者名
      H.Iizuka, T.Noguchi, S.Shikano
    • 雑誌名

      J.of Mater.Engng.for Resources 11

      ページ: 10-15

    • NAID

      120000799014

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New Porous Carbon Material made from Rice Bran2003

    • 著者名/発表者名
      H.Iizuka, T.Noguchi, S.Shikano
    • 雑誌名

      J.of Mater.Engng.for Resources(H.Iizuka, T.Noguchi and S.Shikano) Vol.11

      ページ: 11-15

    • NAID

      120000799014

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mechanical Properties of New Porous Carbon Materials made from Rice Bran and Wood2002

    • 著者名/発表者名
      H.Iizuka
    • 雑誌名

      Research Signpost 3

      ページ: 69-81

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mechanical Properties of New Porous Carbon Materials made from Rice Bran and Wood2002

    • 著者名/発表者名
      H.Iizuka
    • 雑誌名

      Research Signpost Vol.3

      ページ: 69-81

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 多孔性炭素材料の製造方法,及び該多孔性炭素材料を用いた摺動部品2004

    • 発明者名
      鹿野 秀順, 中村 透, 飯塚 博, 鵜沼 秀郎, 木俣 光正
    • 権利者名
      三和油脂, 山本製作所, 飯塚 博
    • 産業財産権番号
      2004-193427
    • 出願年月日
      2004
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 多孔性炭素材料の製造方法,及び該多孔性炭素材料を用いた摺動部品2004

    • 発明者名
      山本 惣一, 中村 透, 鹿野 秀順, 鵜沼 秀郎, 飯塚 博, 木俣 光
    • 権利者名
      鹿野 秀順, 中村 透, 飯塚 博
    • 産業財産権番号
      2004-193427
    • 出願年月日
      2004
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] H.Iizuka, T.Noguchi, S.Shikano: "A New Porous Carbon Material made from Rice Bran"J.of Mater.Engng.for Resources. Vol.11, No.1. 10-15 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田芳宏, 飯塚博, 鹿野秀順: "多孔質炭素材料の力学特性への触媒の影響"日本機械学会,郡山地方講演会講演論文集. Vol.1. 086 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 渡部友宏, 飯塚博, 鹿野秀順: "多孔質炭素材料の耐水性"日本機械学会,郡山地方講演会講演論文集. Vol.1. 067 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Iizuka: "Mechanical Properties of New Porous Carbon Materials made from Rice Bran and Wood"Research Signpost, Recent Research Developments in Materials Science. Vol.3. 69-81 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 千賀雅巳, 飯塚博, 鹿野秀順: "多孔質炭素材料の強度特性"日本機械学会東北支部八戸地方講演会講演論文集. No.021-2. 57-58 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 渡部友宏, 千賀雅巳, 飯塚博, 鹿野秀順: "多孔質炭素軸受の破壊強度"日本機械学会東北支部八戸地方講演会講演論文集. No.021-2. 59-60 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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