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DLC膜の疲労強度に及ぼす膜内特性分布の影響解明-“超”寿命領域を目指して-

研究課題

研究課題/領域番号 18K03906
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連
研究機関同志社大学 (2019-2020)
京都工芸繊維大学 (2018)

研究代表者

中村 守正  同志社大学, 理工学部, 准教授 (00464230)

研究分担者 小畠 淳平  地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主任研究員 (00566424)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード硬質皮膜 / ドライコーティング / 力学特性 / 破壊 / DLC / 強度 / ラマン / 物性
研究成果の概要

本課題ではDLC膜の力学的特性や物性の分布を調査し,より高疲労強度を有するDLC膜形成のための指針を得ることを目的とした.繰返し押付け試験機は1号機,より利便性と問題点に対応した2号機,さらに低面圧ではあるがより高周波数で押付けが可能なボルト締めランジュバン型超音波振動子を用いた押付け試験機を新たに開発した.
試験後の圧痕において,複数の測定位置でのラマン分光分析の結果得られるラマンスペクトルのDピーク位置とGピーク位置の強度比と,Gピーク位置の変化の関係をグラフ化した.その結果,一見DLC膜が損傷していると判断される箇所でも実際には健全であると評価可能と判断される領域があることを見出した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

DLC膜の疲労強度と,膜に内在する力学的特性,物性の分布との相関性に着目したことが独自性である.この取り組みはDLC膜のみならず多くの硬質皮膜種にも有益な知見を与えると考えている.一方,将来,他種の皮膜において長寿命,高疲労強度を有する硬質皮膜が開発された場合にも,10の7乗回を超えるいわゆる超寿命領域での損傷形態を把握できる試験法が必要になる.このことから先行して試験法,評価法に着眼し,開発しておくことは独創的であり,学術的ばかりでなく工業的,社会的にも大きな波及効果が期待できる.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Relationships between Raman parameters obtained from cyclic indentation impressions on DLC coatings2020

    • 著者名/発表者名
      Takagawa Yuka、Nakamura Morimasa、Miura Ken‐ichi、Kobata Junpei
    • 雑誌名

      Surface and Interface Analysis

      巻: 2020 号: 12 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1002/sia.6780

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ボイスコイルモータを用いたDLC膜の繰返し押付け試験機の開発および圧痕の評価2021

    • 著者名/発表者名
      木村一貴,中村守正,松岡敬
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部第96期定時総会講演会(オンライン)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ボイスコイルモータを用いたDLC膜の繰返し押付け試験機の開発2020

    • 著者名/発表者名
      木村一貴,中村守正,松岡敬
    • 学会等名
      第22回関西表面技術フォーラム(オンライン)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 超音波振動子を用いたギガサイクル繰返し押付け試験機によるDLC膜の損傷評価 -損傷形態に及ぼす成膜条件の影響-2020

    • 著者名/発表者名
      山元拓真,中村守正,松岡敬,三浦健一,小畠淳平
    • 学会等名
      第22回関西表面技術フォーラム(オンライン)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 超音波振動子を用いたギガサイクル繰返し押付け試験によるDLC 膜の損傷評価2020

    • 著者名/発表者名
      山元拓真,中村守正,松岡敬
    • 学会等名
      2020年度砥粒加工学会学術講演会,秋田(オンライン)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Relationships between Raman parameters obtained from cyclic indentation impressions on DLC coatings2019

    • 著者名/発表者名
      Takagawa Yuka、Nakamura Morimasa、Miura Ken‐ichi、Kobata Junpei
    • 学会等名
      18th European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 繰り返し球圧子押し付け後のDLC膜構造変化2018

    • 著者名/発表者名
      髙川祐加,中村守正
    • 学会等名
      日本塑性加工学会関西支部 平成 30 年度 関西支部 若手技術交流会 兼 関西支部 第 36 回先端塑性加工技術コロキウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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