| 研究課題/領域番号 |
17K06130
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
設計工学・機械機能要素・トライボロジー
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| 研究機関 | 関西大学 |
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研究代表者 |
呂 仁国 関西大学, システム理工学部, 准教授 (90758210)
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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 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | トライボロジー / 水素脆化 / 軸受 / 水素侵入 / トライボ化学分解 / ダイアモンドライクカーボン / ダイヤモンドライクカーボン / トライボケミカル分解 / 潤滑油 / DLC / 機械要素 / 表面界面物性 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，鋼への水素侵入防止を目標に，DLCコーティングの効果を検討した．安定同位体を利用し，ToF-SIMSを用いて，潤滑油の分解で生成した水素の鋼への侵入過程を可視化したとともに侵入量を定量化した．軸受軌道盤にDLCをコーティングし，摩擦疲労実験を行った結果，水素の侵入量が大幅に減少したことが分かった．DLCの水素侵入抑制効果の有効性が確認できた．DLCは低摩擦熱による潤滑油の熱分解を抑制できたとともに，トライボ化学分解も大幅に抑制したと考えられる．本研究で得られた成果を用い，産業界で課題とされる水素脆化型の早期転動疲労剥離の問題解決が可能となり，燃費向上や省エネルギーにつながる．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，トライボ材料選択にフレキシビリティーの高い表面改質法を用いて，その水素侵入防止の適用可能性に着目した．その結果，DLCコーティングによる水素侵入を抑制する効果の有効性が明らかになった．従って，材料表面における水素侵入による水素脆化を防止するとともに，十分な低摩擦係数と耐摩耗性を発見するコーティング膜を付与した改質表面技術を確立できた．本研究により，産業界で課題となってきた水素脆化型の早期転動疲労剥離の問題を解決でき，燃費向上や省エネルギーなどに貢献できる．
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