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フェムト秒レーザーによるナノ構造付与高機能低温表面改質合金の創製

研究課題

研究課題/領域番号 15K06472
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 複合材料・表界面工学
研究機関福井工業高等専門学校

研究代表者

安丸 尚樹  福井工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (90158006)

連携研究者 加藤 寛敬  福井工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (30311020)
千徳 英介  福井工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (10436834)
宮地 悟代  東京農工大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30378905)
研究協力者 木内 淳介  アイテック㈱
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードフェムト秒レーザー / アブレーション / ナノ構造 / ステンレス鋼 / 低温窒化 / 低温浸炭 / チタン / トライボロジー / 表面硬化層 / 窒化・浸炭 / 硬質薄膜 / 耐食性
研究成果の概要

γ系ステンレス鋼の低温硬化層(浸炭・窒化),純チタン,硬質薄膜の表面にフェムト秒レーザーを照射し,ナノ構造を各種サイズで平面状に均一加工する条件を明らかにした.耐食性に優れる低温硬化層は熱影響を受けやすいが,ナノ構造を加工しても耐食性がほとんど劣化しないことを確認した.また,照射面の腐食電流密度がフルーエンスに依存して変化することが判明し,ナノ構造形成による表面積の増加割合を評価する新手法として応用できることを示した.チタンの低強度照射面には偏光方向に平行な超微細な周期構造が観察され,通常のナノ構造形成面には化学合成が困難なセルロース系の有機膜が形成することを見出した.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Formation of organic layer on femtosecond laser-induced periodic surface structures2017

    • 著者名/発表者名
      N. Yasumaru, E. Sentoku and J. Kiuchi
    • 雑誌名

      Applied Surface Science

      巻: 405 ページ: 267-272

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2017.02.084

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cellulose derivative film formed on femtosecond laser-induced periodic surface structures2017

    • 著者名/発表者名
      N. Yasumaru, E. Sentoku and J. Kiuchi
    • 雑誌名

      Abstracts of 2nd International Conference on Applied Surface Science (ICASS2017)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] チタンおよびステンレス鋼表面に形成されたフェムト秒レーザー誘起ナノ構造2017

    • 著者名/発表者名
      安丸尚樹、千徳英介
    • 雑誌名

      日本材料学会第66期学術講演会講演論文集

      巻: - ページ: 27-28

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] チタン表面のフェムト秒レーザー誘起ナノ構造上に生成した有機層の分析2017

    • 著者名/発表者名
      安丸尚樹、千徳英介、芳賀正和
    • 雑誌名

      表面技術協会第136回講演大会講演要旨集

      巻: - ページ: 127-128

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] フェムト秒レーザーによる低温浸炭・窒化ステンレス鋼表面のナノ構造形成2017

    • 著者名/発表者名
      小林大貴、安丸尚樹、千徳英介
    • 雑誌名

      日本金属学会・日本鉄鋼協会北陸信越支部平成29年度連合講演会概要集

      巻: - ページ: 103-103

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] フェムト秒レーザーによりチタン表面に形成されたナノ構造の表面分析2017

    • 著者名/発表者名
      通自達也、安丸尚樹、千徳英介、木内淳介
    • 雑誌名

      日本機械学会北陸信越支部第46回学生員卒業研究発表講演会講演論文集

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Surface analysis of femtosecond-laser-induced nanostructure formed on titanium2016

    • 著者名/発表者名
      N. Yasumaru, E. Sentoku M. Haga and J. Kiuchi
    • 雑誌名

      Proceedings of LPM2016 - the 17th International Symposium on Laser Precision Microfabrication

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] チタン表面に形成されたフェムト秒レーザー誘起ナノ構造の表面分析2016

    • 著者名/発表者名
      安丸尚樹、千徳英介、芳賀正和、木内淳介
    • 雑誌名

      表面技術協会第134回講演大会講演要旨集

      巻: - ページ: 140-140

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] フェムト秒レーザーによる金属および薄膜表面のナノ構造形成と改質2015

    • 著者名/発表者名
      安丸尚樹
    • 雑誌名

      日本鉄鋼協会北陸信越支部平成27年度湯川記念講演会

      巻: - ページ: 20-43

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] フェムト秒レーザーによる合金鋼およびチタン表面へのナノ構造形成2015

    • 著者名/発表者名
      安丸尚樹、千徳英介、芳賀正和、木内淳介
    • 雑誌名

      表面技術協会第132回講演大会講演要旨集

      巻: - ページ: 77-77

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザーによりチタン表面に形成されたナノ構造の表面分析2017

    • 著者名/発表者名
      通自達也、安丸尚樹、千徳英介、木内淳介
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第44回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      金沢大学(金沢市)
    • 年月日
      2017-03-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Cellulose derivative film formed on femtosecond laser-induced periodic surface structures2017

    • 著者名/発表者名
      N. Yasumaru, E. Sentoku and J. Kiuchi
    • 学会等名
      ICASS2017 - the 2nd International Conference on Applied Surface Science
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] チタンおよびステンレス鋼表面に形成されたフェムト秒レーザー誘起ナノ構造2017

    • 著者名/発表者名
      安丸尚樹、千徳英介
    • 学会等名
      日本材料学会第66期学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] チタン表面のフェムト秒レーザー誘起ナノ構造上に生成した有機層の分析2017

    • 著者名/発表者名
      安丸尚樹、千徳英介、芳賀正和
    • 学会等名
      表面技術協会第136回講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザーによる低温浸炭・窒化ステンレス鋼表面のナノ構造形成2017

    • 著者名/発表者名
      小林大貴、安丸尚樹、千徳英介
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会北陸信越支部平成29年度連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] チタン表面に形成されたフェムト秒レーザー誘起ナノ構造の表面分析2016

    • 著者名/発表者名
      安丸尚樹、千徳英介、芳賀正和、木内淳介
    • 学会等名
      表面技術協会第134回講演大会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2016-09-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Surface analysis of femtosecond-laser-induced nanostructure formed on titanium2016

    • 著者名/発表者名
      N. Yasumaru, E. Sentoku M. Haga and J. Kiuchi
    • 学会等名
      LPM2016 - the 17th International Symposium on Laser Precision Microfabrication
    • 発表場所
      西安(中国)
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フェムト秒レーザーによる合金鋼およびチタン表面へのナノ構造形成2015

    • 著者名/発表者名
      安丸尚樹、千徳英介、芳賀正和、木内淳介
    • 学会等名
      表面技術協会第132回講演大会
    • 発表場所
      信州大学(長野市)
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザーによる金属および薄膜表面のナノ構造形成と改質2015

    • 著者名/発表者名
      安丸尚樹
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会北陸信越支部平成27年度湯川記念講演会
    • 発表場所
      富山第1ホテル(富山市)
    • 年月日
      2015-07-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 国際的先端研究紹介WebサイトAdvances in Engineering; AIEに成果論文掲載

    • URL

      https://advanceseng.com/general-engineering/formation-organic-layer-femtosecond-laser-induced-periodic-surface-structures/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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