| 研究課題/領域番号 |
20K04211
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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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| 審査区分 |
小区分18020:加工学および生産工学関連
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
原田 泰典 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (30218656)
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| 研究分担者 |
田中 一平 兵庫県立大学, 工学研究科, 助教 (40781034)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 表面処理 / 接合 / セラミック / 熱可塑性樹脂 / ショットピーニング / 耐腐食性 / 耐摩耗性 / 異種材料 / 表面改質 / マグネシウム合金 / 接合性 / 耐食性 / 樹脂 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
マグネシウム合金は軽量で、省エネ社会の実現に向けて重要な金属材料として利用範囲が広がっている。しかし、鉄鋼材料に比べて耐食性や耐摩耗性があまり良くないことが実用上の障害となっている。そのため、耐食性や耐摩耗性を有する材料をコーティングすることが有効な方法として行われている。これまでの基礎研究から樹脂薄板を金属薄板で挟んだ積層板の接合が得られたことから、硬質微粒子を含んだ樹脂積層板を材料表面に接合させれば耐摩耗性の改善も可能と考えた。本研究では、マグネシウム合金の表面特性を改善するため、小径鋼球の衝突を利用した硬質微粒子含有の樹脂積層板の接合を行い、その接合性と表面特性を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
軽量であるマグネシウム合金の耐腐食性や耐摩耗性を改善するため、ショットピーニングを応用した異種材料薄板の接合を提案し、おもに異種材料の接合性に及ぼすショットピーニング加工条件の影響について調べた。耐食性を向上させるため、純アルミニウム薄板と熱可塑性樹脂シートを用い、また耐摩耗性を向上させるため、セラミック微粒子を用いた。耐腐食性は過飽和水酸化ナトリウムによる浸漬試験によって評価した結果、優れた耐腐食性を示すことを明らかにした。耐摩耗性は研磨による摩耗試験によって評価した結果、優れた耐摩耗性を示すことを明らかにした。本研究で提案した手法は、表面特性を改善する方法として有効であることがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
国内外において省エネルギ社会の確立が求められており、例えば、自動車や航空機などの搬送機器における軽量化は進められている。軽量化の上で、機器を構成する車体や機械部品の中における金属材料は、鉄鋼材料から軽量であるアルミニウム合金やマグネシウム合金に変更されている。しかし、これら軽金属材料の耐摩耗性や耐腐食性の表面特性は鉄鋼材料のそれに比べてかなり低く、実用化への大きな課題となっている。そこで、本研究ではショットピーニング技術を応用した新しい異種材接合技術を用いて、マグネシウム合金の表面特性の改善を試みた。その結果、本研究で得られた知見はマグネシウム合金の利用範囲を拡げる改善方法として期待される。
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