| 研究課題/領域番号 |
18K18932
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分26:材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
須藤 祐司 東北大学, 工学研究科, 教授 (80375196)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 摩擦摩耗 / 硬質被膜 / 耐摩耗性 / 低摩擦 |
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| 研究成果の概要 |
摩擦摩耗によるエネルギー損失を低減するには、トライボロジーコーティングの耐摩耗性と低摩擦係数の両立が不可欠である。本研究では、工具の超長寿命化及びエネルギー損失低減を実現する自己潤滑性トライボロジーハードコーティングの創成を試みた。その結果、高い硬度を有するTiMoCは、摩耗酸化によるMo酸化物の自己形成潤滑により低摩擦性を示し、その摩擦摩耗特性は成膜圧力に大きく依存する事が分かった。また、その硬度は価電子濃度に依存する事が分かった。更に、(Cr,Al)酸化物について、成膜時の基板温度及び酸素ガス流量を適切に制御する事で、30GPa程度の高硬度を呈するγ相コーティングが実現できる事が分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
熱力学的観点からの潤滑性酸化物の形成機構、また、電子論的観点からの高硬度化指針を示すと共に、酸化物自身の構造安定性や新規潤滑性酸化物の創出など、次世代セラミックコーティング創成に向け、本成果の学術的及び工業的な意義は高い。また、本研究における自己潤滑性TiMoCや高硬度耐摩耗性(Cr,Al)酸化物コーティングは、摩擦摩耗制御によるエネルギー損失削減や経済損失削減の実現を期待させるものであり、本研究で得られた成果は社会的にも意義深いと考えられる。
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