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海水中用高強度摩擦材の開発とその実用化

研究課題

研究課題/領域番号 20K04936
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24020:船舶海洋工学関連
研究機関東京海洋大学

研究代表者

藤野 俊和  東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (70508514)

研究分担者 地引 達弘  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (40322094)
柳澤 憲史  長野工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (90585580)
徳田 祐樹  地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 研究開発本部機能化学材料技術部マテリアル技術グループ, 主任研究員 (30633515)
齋藤 庸賀  地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 研究開発本部機能化学材料技術部マテリアル技術グループ, 研究員 (90806001)
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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード海洋環境 / トライボロジー / 表面改質 / 耐食性 / 低摩擦 / 耐摩耗性 / 高強度摩擦材
研究開始時の研究の概要

海洋資源の利活用は,今後ますます進展してくるものと考えられ,それに伴い海洋資源探査機器・構造物等の性能や信頼性が重要となっている.これらには,多くの摩擦部分や微小なすべりを伴う継手等の接触部分があり,その摩擦・摩耗や腐食に対する技術的課題の解決が急務となっている.
本研究は,海洋環境中で使用可能な耐食性を有し,かつトライボロジー特性(特に摩擦・摩耗・耐焼付性)に優れた摩擦材(これを海水中用高強度摩擦材という)を,研究代表者らの研究グループが開発した摩擦改質技術と熱拡散処理を組み合わせて応用開発し実用化を図る基礎研究である.

研究成果の概要

本研究では,強度が高い金属(耐食性はないが工業的に多用される合金鋼)に,研究代表者らの研究グループが開発した摩擦改質処理と熱処理等を併用して密着性が高く海水における耐食性と低摩擦・耐摩耗性を有する表面を創生することによりこれらの性質を付与し,海水中にて使用できる高強度の摩擦材の開発を試みた.そしてこれら被覆層を有する高強度摩擦材の実用化を目指し,複合サイクル塩水噴霧試験とキセノンアークランプ式耐候性試験を実施して,実際の海洋環境における耐食性と長期耐久性を評価し,その効果を確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

海水中用高強度摩擦材に必要とされる条件は,耐食性,低摩擦・耐摩耗性が挙げられるが,これらを海洋環境の汚染なく満足する摩擦材は強度・耐久性に難がある高分子材料を除けばほとんどなく,またこの分野の研究自体も極めて少ないのが現状である.本研究では,強度の高い金属に,優れた耐食性と低摩擦かつ優れた耐摩耗性を独創的な方法で付与し,海水中にて使用可能な高強度の摩擦材の開発に資する有益な成果を得ることができた.これは学術的にも社会的にも意義のあることである.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Simultaneous measurement of corrosion and wear resistance characteristics in stainless steel modified by frictional reforming under fretting condition in seawater2022

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Kinoshita, Toshikazu Fujino, Tatsuhiro Jibiki, Kento Takahashi
    • 雑誌名

      Proceedings of JSME International Conference on Materials and Processing 2022

      巻: 0

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Simultaneous measurement of corrosion and wear resistance characteristics in stainless steel modified by frictional reforming under fretting condition in seawater2022

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Kinoshita, Toshikazu Fujino, Tatsuhiro Jibiki, Kento Takahashi
    • 学会等名
      JSME ICM&P 2022 International Conference on Materials and Processing 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 摩擦改質処理による表面改質層を有するステンレス鋼のフレッチング摩擦特性と腐食特性の同時計測評価2021

    • 著者名/発表者名
      高橋賢人,藤野俊和,地引達弘
    • 学会等名
      第91回(令和3年)マリンエンジニアリング学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 摩擦改質と窒化熱処理援用によるTiN表面改質層を有する合金鋼の耐食性とトライボロジー特性2021

    • 著者名/発表者名
      小俣晃,藤野俊和,地引達弘,石田祐也,桑原聡士
    • 学会等名
      第91回(令和3年)マリンエンジニアリング学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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