厚膜DCLの複合皮膜化による高耐食性・生体適合性マグネシウム

• 研究課題/領域番号: 21560086
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 植松 美彦 岐阜大学, 工学部, 教授 (80273580)
• 研究分担者: 戸梶 惠郎 (戸梶 恵郎) 岐阜大学, 工学部, 名誉教授 (80021616)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2009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: 疲労 / DLC皮膜 / 複合皮膜 / 腐食疲労 / 材料強度 / 生体環境 / 軽量合金 / 溶射皮膜 / 回転曲げ / 中間層厚さ / 応力解析

研究概要

マグネシウム合金AZ80に対し,厚膜DLC,多層DLC,密着性改善型DLC,低アーキング制御型DLCを被覆して,大気中と3% NaCl水溶液中で疲労試験を行った。その結果, DLC皮膜によって生体環境のような腐食環境での強度を向上するには, DLC皮膜の多層化と,低アーキング製膜が重要であることを明らかにした。次に,厚膜DLCをWC-12Co溶射皮膜と複合化して試験を行い,複合皮膜化によって耐摩耗性だけでなく,疲労強度が大きく向上することを示し,中間層である溶射皮膜の厚さには最適値が存在することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Improvement of corrosion fatigue strength of magnesium alloy by multilayer diamond-like carbon coatings (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Uematsu, T. Kakiuchi, T. Teratani, Y. Harada, K. Tokaji.
  • 雑誌名: Surface and Coatings Technology 巻: 205 ページ: 2778-2784
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Film Elastic Modulus on Fatigue Behaviour of DLC-Coated Wrought Magnesium Alloy AZ61 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柿内利文, 植松美彦, 寺谷武馬, 原田良夫
  • 雑誌名: Procedia Engineering 巻: 10 ページ: 1087-1090
  • DOI: 10.1016/j.proeng.2011.04.179
• [雑誌論文] 硬さおよび介在物寸法の異なる合金鋼の疲労挙動に及ぼすDLC皮膜の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 植松美彦, 柿内利文, 丸地克弥, 寺谷武馬, 原田良夫
  • 雑誌名: 材料 巻: 60 ページ: 1097-1103
  • NAID: 130002085177
  • 査読あり
• [雑誌論文] DLC/WC-12Co溶射複合皮膜を有するマグネシウム合金AZ80Aの疲労挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡田博成, 植松美彦, 寺谷武馬, 小林圭史, 原田良夫
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 巻: 76 ページ: 500-505
  • NAID: 120006341061
  • 査読あり
• [雑誌論文] DLC/WC-12Co溶射複合皮膜を有するマグネジウム合金AZ80Aの疲労挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡田博成, 植松美彦, 寺谷武馬, 小林圭史, 原田良夫
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 巻: 46 ページ: 500-505
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fatigue behaviour in AZ80A magnesium alloy with DLC/thermally splayed WC-12Co hybrid coating (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡田博成,植松美彦, 戸梶恵郎
  • 雑誌名: Procedia Engineering 巻: 2 ページ: 283-290
• [学会発表] DLC/WC-12Co溶射複合皮膜を有するアルミニウム合金A5052の疲労挙動に及ぼす中間層厚さの影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 武川誠
  • 学会等名: 日本機械学会東海支部第61期総会講演会
  • 発表場所: 名工大
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] DLC/WC-12Co溶射複合皮膜を有するアルミニウム合金A5052の疲労挙動に及ぼす中間層厚さの影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 武川誠
  • 学会等名: 日本機械学会東海支部第61期総会講演会論文集
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] DLC/WC-12Co溶射複合皮膜を有するアルミニウム合金A5052の疲労挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柿内利文
  • 学会等名: 日本機械学会2011年度年次大会
  • 発表場所: 東工大
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] DLC/WC-12Co溶射複合皮膜を有するアルミニウム合金A5052の疲労挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柿内利文
  • 学会等名: 日本機械学会2011年度年次大会講演論文集
  • 発表場所: 目黒区
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] Effect of Film Elastic Modulus oh Fatigue Behaviour of DLC-Coated Wrought Magnesium Alloy AZ61 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柿内利文
  • 学会等名: 11th Int.Conf.Mechanical Behavior of Materials
  • 発表場所: イタリア,コモ
  • 年月日: 2011-06-06
• [学会発表] 低アーキング条件下で製膜した多層DLC皮膜を有するマグネシウム合金AZ80の疲労挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 植松美彦
  • 学会等名: 日本材料学会第60期学術講演会
  • 発表場所: 大阪大
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] 低アーキング条件下で製膜した多層DLC皮膜を有するマグネシウム合金AZ80の疲労挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 植松美彦
  • 学会等名: 日本材料学会第60期学術講演会
  • 発表場所: 吹田市
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] 多層DLC皮膜を有する展伸マグネシウム合金AZ80の大気中および純水中における疲労挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柿内利文
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名工大
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] 多層DLC皮膜を有する展伸マグネシウム合金AZ80の大気中および純水中における疲労挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柿内利文
  • 学会等名: 日本機械学会 2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] Fatigue behaviour in AZ80A magnesium alloy with DLC/thermally splayed WC-12Co hybrid coating (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡田博成
  • 学会等名: 10th International Fatigue Congress
  • 発表場所: チェコ,プラハ
  • 年月日: 2010-06-11
• [学会発表] DLC皮膜を有する展伸マグネシウム合金AZ61の疲労挙動に及ぼす膜弾性係数の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柿内利文
  • 学会等名: 日本材料学会第59期学術講演会
  • 発表場所: 北海道大
  • 年月日: 2010-05-23
• [学会発表] DLC皮膜を有する展伸マグネシウム合金AZ61の疲労挙動に及ぼす膜弾性係数の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柿内利文
  • 学会等名: 日本材料学会 第59期学術講演会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2010-05-23
• [学会発表] 多層DLC皮膜を有する展伸マグネシウム合金AZ80の大気中および純水中における疲労挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 久保田文也
  • 学会等名: 日本材料学会東海支部第4回学術講演会
  • 発表場所: 名古屋大
  • 年月日: 2010-03-05
• [学会発表] DLC皮膜を有する展伸マグネシウム合金AZ61の疲労挙動に及ぼす膜弾性係数の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎悟
  • 学会等名: 日本材料学会東海支部第4回学術講演会
  • 発表場所: 愛媛県名古屋市
  • 年月日: 2010-03-05
• [学会発表] DLC/WC-12Co溶射複合皮膜を有するマグネルウム合金AZ80Aの疲労挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡田博成
  • 学会等名: 日本機械学会 2009年度 年次大会
  • 発表場所: 岩手県盛岡市
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] DLC被覆した展伸マグネシウム合金AZ80の大気中および純水中の疲労挙動に及ぼす皮膜厚さの影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 植松美彦
  • 学会等名: 日本材料学会 第58期学術講演会
  • 発表場所: 愛媛県松山市
  • 年月日: 2009-05-24