| 研究課題/領域番号 |
21K03837
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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18040:機械要素およびトライボロジー関連
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
藤井 正浩 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (80209014)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 表面改質 / レーザピーニング / テクスチャー / グラファイト / 機械要素 / トライボロジー / 摩擦 / ナノコーティング / ピーニング / レーザ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，トライボ機素表面にレーザピーニングする際の圧力を利用して，ピーニング効果と同時にナノ潤滑剤を強固にコーティングする技術を開発する．このレーザピーニング援用ナノコーティング膜創成法では，トライボ機素の表面粗さを変化させることなく潤滑性向上に有効な形状のディンプルの形成とナノコーティングとの相乗効果により高負荷・高滑り条件の下で長期にわたって優れたトライボ性能を発揮することが期待できる．
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| 研究成果の概要 |
動力伝達機械要素の動力損失を低減するためには，さまざまな表面コーティングや表面テクスチャリングが試みられている．しかし，特に歯車のような高負荷・高滑り条件下で使用されるトライボ機素において，これらの方法が長期間にわたって動力損失低減効果を発揮することは難しい．本研究では，レーザピーニングを用いてトライボ機素表面にディンプルを形成し，同時に低摩擦が期待できるグラファイト粒子を強固に付着させることで，総合的に低摩擦な表面を創成することができた．また，レーザピーニングによって形成されるテクスチャの効果が得られる滑り転がり接触条件下での負荷条件を検討し，テクスチャ形状の最適化についての指針を示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年ますます要求が高まっている機械システムの小型化・省力化のためには，それぞれのトライボ機素の表面耐久性の格段の向上と動力損失の低減が必須であり，その実現には従来技術を凌駕する技術の開発が求められる．本研究では，レーザピーニングを援用してトライボ機素の表面強度向上に加えて，表面テクスチャの形成と低摩擦粒子の付着を同時に行い，表面強さと表面潤滑性の両者を向上させ得る表面創成技術の基礎となる成果を得た．
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