| 研究課題/領域番号 |
20K04216
|
|---|
| 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18020:加工学および生産工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 大同大学 |
|---|
研究代表者 |
吉田 昌史 大同大学, 工学部, 准教授 (40460612)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
|
|---|
| キーワード | 窒化アルミニウム皮膜 / 放電 / 表面処理 / アルミニウム / 窒化アルミニウム / 液体窒素 / 低温 / 窒化 / 液中放電 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
アルミニウムは鉄鋼に比べ軟質であり，耐摩耗性に乏しい．このため，母材強度を維持したまま表面に密着性の良いセラミックスを形成する技術が求められている．本研究では，次世代自動車部品のための超軽量耐摩耗部材の実現を目指し，放電加工技術を応用した表面改質技術の開発を行う．液体窒素中で放電を発生させる表面窒化法をアルミニウムに適用し，窒化アルミニウム皮膜形成における低温液体中放電プラズマの効果を明らかにし，傾斜構造化窒化アルミニウム皮膜の作製方法を確立する．
|
| 研究成果の概要 |
本研究は，液体窒素中で放電を発生させる表面窒化法をアルミニウムに適用し，窒化アルミニウム皮膜形成における低温液体中放電プラズマの効果について検討した。また，生成した窒化アルミニウムの微細構造について調査し，皮膜傾斜構造化の可能性について検討した。液体窒素中放電時の基材温度を計測するとともに，窒化アルミニウムの生成に及ぼす極性の影響を明らかにした。また，生成した窒化アルミニウム微細構造を明らかにした。本法における窒素励起種を特定することには成功したが，液体温度と皮膜構造との明確な関係を見出すことはできなかった。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
液体窒素中で放電を発生させ，アルミニウム表面に窒化アルミニウム皮膜を生成させた例は他になく，従来の成膜法であるイオン窒化よりも極めて短時間で生成できること，電極材質により皮膜の微細構造が異なることなどの新たな知見が得られた。このことは本研究の有用性を示している。これらの結果からアルミニウムのさらなる利用拡大が期待できるため本研究の社会的意義は大きいと思われる。また，液体窒素中放電での窒素活性種を特定したことは学術的意義が大きいと思われる．
|
