| 研究課題/領域番号 |
19K23495
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0301:材料力学、生産工学、設計工学、流体工学、熱工学、機械力学、ロボティクス、航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京電機大学 |
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研究代表者 |
井尻 政孝 東京電機大学, 工学部, 助教 (10840374)
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| 研究期間 (年度) |
2019-08-30 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | キャビテーション加工 / Mg合金 / 耐食性 / 機能性キャビテーション / マグネシウム合金 / リン酸 / 残留応力 / ウォータージェット / リン酸皮膜 / ウォータジェットピーニング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
自動車産業において二酸化炭素排出量の低減のため，車体重量の軽量化が必要不可欠であり，マグネシウム合金の利用が有効であるとされている．しかしながら，マグネシウムは腐食されやすい材料であり，シートフレームやステアリングなどのコックピット内の部材への利用に限られている．本研究ではマグネシウム合金表面の耐食性を向上させるために従来にない新しい液中のキャビテーションを利用した技術を確立する．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，Mg合金表面の耐食性を改善させるために薬品を利用したキャビテーション加工技術を使用した．しかし，この技術の加工条件は，加工後の皮膜の形成状態に影響を及ぼすため，本研究ではキャビテーションを発生させるためのノズルから試料表面までの距離の条件を検討した．この加工技術はウォータージェットピーニング(WJP)と機能性キャビテーション(MFC)技術を使用した．各加工条件の最適化を行うことでリン酸皮膜がMg合金表面に形成されやすい距離を特定した．その結果，Mg合金表面に耐食性皮膜を形成させるためにはキャビテーション加工が有効であった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年， 2015年９月の国連サミットにより取り決められたSDGsにより，車の排ガス削減のためのガソリン車とディーゼル車の削減が課題とされている．それらの問題を解決するために低環境負荷材料の使用，表面加工技術，様々な技術による廃液レスが行われている．実際に課題となる車体の軽量化には軽量な金属材料の利用が不可欠である．実用金属中で最も軽量なMg合金は耐食性が乏しい．本研究は，廃液が排出されない機能性キャビテーションでMg合金の表面処理を行った結果，耐食性，疲労特性の改善が見られた．本研究の成果は国内外の学会発表や論文投稿によりPRし，国内外のマグネシウム業界関連企業への売り込みを図る予定である．
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