| 研究課題/領域番号 |
17H01235
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
小川 和洋 東北大学, 工学研究科, 教授 (50312616)
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| 研究分担者 |
鈴木 研 東北大学, 工学研究科, 准教授 (40396461)
CAVAILLE JY 東北大学, 高等研究機構等, 客員教授 (40794623)
市川 裕士 東北大学, 工学研究科, 准教授 (80451540)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
44,720千円 (直接経費: 34,400千円、間接経費: 10,320千円)
2019年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2018年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
2017年度: 21,190千円 (直接経費: 16,300千円、間接経費: 4,890千円)
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| キーワード | コールドスプレー / ヘテロ構造制御 / ポリマー / ナノセラミック / 固相成膜 / 成膜メカニズム / セラミックス / 超高分子量ポリエチレン / ナノセラミックス / 複合粒子 / フッ素系樹脂 / 成膜 / ヘテロ構造 |
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| 研究成果の概要 |
活性なナノセラミック粒子をポリマーとの複合化させることにより，コールドスプレー法を応用し，粒子を溶融させず，固相のまま成膜させることに成功してきた．その成膜メカニズム解明と界面強度を実験ならびに数値解析から評価し，ナノセラミック粒子の表面に水酸基の腕を有することが有効であることを明らかにした．このメカニズムに関しては，粒子表面の水酸基が水素結合を促し，化学結合していると考えられる．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでに固相成膜が困難であったポリマー材料に関し，金属成膜が主であったコールドスプレー法と呼ばれる成膜技術および活性なナノセラミックス粒子を応用することで，大気中で簡便に厚膜の形成に成功した．ポリマー材料は熱により，酸化等の劣化が考えられるが，このような劣化を回避し，厚膜形成できることは，耐食性，耐摩耗性，絶縁性の付与を必要とする多くの機器・構造物への応用が期待できる．また，粒子付着メカニズムの検討から，水酸基を表面に有するナノセラミックスが水素結合を促し，ポリマー同士の接合を可能にした点は極めて新しい知見である．
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