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微細表面構造によるダイヤモンド膜の揚力発生機構と制御

研究課題

研究課題/領域番号 23656113
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関東北大学

研究代表者

三木 寛之  東北大学, 国際高等研究教育機構, 准教授 (80325943)

連携研究者 米村 茂  東北大学, 流体科学研究所, 准教授 (00282004)
研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードトライボロジー / 表面テクスチャ / ダイヤモンド / 潤滑状態遷移 / 機械要素
研究概要

本研究は微結晶ダイヤモンド膜表面の平坦部と微細な凹凸の混在により、優れた滑り特性を示す現象について、摩擦低減条件ならびに表面微細形状の関係性の観点から定量的に評価を行った。具体的には、適度な研磨を施した多結晶ダイヤモンド膜が超低摩擦無潤滑を示す現象における接触と浮上の安定状態の境界領域について詳細に検証した。その結果、摺動要素としての研磨ダイヤモンド膜が混合潤滑の低速摺動から流体潤滑領域の高速摺動の全ての領域で安定し、連続的な接触状態遷移を生じることを見出した。さらに、現象のモデル化に取り組み、平坦部と未研磨部の比率により、流体潤滑遷移が制御可能であることを示すことができた。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (38件) (うち招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Friction properties of partially polished CVD diamond films at different sliding speeds2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Miki, Atsushi Tsutsui, Takanori Takeno, Toshiyuki Takagi
    • 雑誌名

      Diamond & Related Materials

      巻: 24 ページ: 167-170

    • DOI

      10.1016/j.diamond.2012.01.004

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書 2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 研磨ダイヤモンド膜の表面微細形状と潤滑状態遷移の関係性評価2014

    • 著者名/発表者名
      内藤 恭平, 三木 寛之, 小助川 博之, Michel Belin, 高木敏行
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第49期講演会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2014-03-14
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Characterization of low-friction diamond coatings thanks to the relaxation tribometer technique : the effect of diamond coating roughness2014

    • 著者名/発表者名
      Michel Belin, Hiroyuki Miki
    • 学会等名
      2014 Annual ELyT Workshop
    • 発表場所
      Frejus, フランス
    • 年月日
      2014-02-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of the Functional Hard Carbon Coating for Machine and Structural Materials2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Miki, Takanori Takeno, Hiroyuki Kosukegawa, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      Tenth International Conference on Flow Dynamic (ICFD2013)
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2013-11-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Study on Micro-/Nanoscale Gas-Film Lubrication of Sliding Surface with Three-Dimensional Structure2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Kawagoe, Shigeru Yonemura, Susumu Isono, Takanori Takeno, Hiroyuki Miki, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      Tenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2013)
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2013-11-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] MixedLubrication of Fine Textured Polycrystalline CVD Diamond Surface2013

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Naito, Hiroyuki Miki, Michel Belin, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      Tenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2013)
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2013-11-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 研磨ダイヤモンド膜の摺動特性に及ぼす表面微細形状と潤滑の影響2013

    • 著者名/発表者名
      内藤恭平, 三木寛之, 高木敏行, Michel Belin
    • 学会等名
      第27回ダイヤモンドシンポジウム
    • 発表場所
      日本工業大学
    • 年月日
      2013-11-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 機械・構造材料のための機能性硬質炭素コーティング2013

    • 著者名/発表者名
      三木寛之, 竹野貴法, 高木敏行
    • 学会等名
      日本機械学会年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2013-09-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Adhesion and Friction Properties of Partially Polished CVD Diamond Films on Steel Substrates2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Miki, Yosuke Nakayama, Takanori Takeno, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      The 2013 New Diamond and Nanocarbon (NDNC2013)
    • 発表場所
      シンガポール
    • 年月日
      2013-05-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] A new insight on characterization of low friction diamond coatings, thanks to the relaxation tribometer technique2013

    • 著者名/発表者名
      Michel Belin, Hiroyuki Miki
    • 学会等名
      ELyT Workshop 2013 in Zao To-o-gatta
    • 発表場所
      蔵王, 宮城
    • 年月日
      2013-02-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Frictionand Hydrodynamic lubrication transition propertiesofpartially polished CVD diamond Films2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Miki, Atsushi Tsutsui, Takanori Takeno, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      International Workshop on Biomedical and Nano-micro Engineering related to Flow Dynamics
    • 発表場所
      上海, 中国
    • 年月日
      2013-01-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Frictionand Hydrodynamic lubrication transition propertiesofpartially polished CVD diamond Films2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Miki, Atsushi Tsutsui, Takanori Takeno, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      International Workshop on Biomedical and Nano-micro Engineering related to Flow Dynamics
    • 発表場所
      上海,中国
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] A new insight on characterization of low friction diamond coatings, thanks to the relaxation tribometer technique2013

    • 著者名/発表者名
      Michel Belin, Hiroyuki Miki
    • 学会等名
      ELyT Workshop 2013 in Zao To-o-gatta_
    • 発表場所
      遠刈田,宮城
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Toward Super-low Friction with Carbon-Based Coatings2012

    • 著者名/発表者名
      Michel Belin, Hiroyuki Miki, Maria-Isabel De Barros-Bouchet, Julien Fontane, Takanori Takeno, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      The Ninth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2012)
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2012-09-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Adhesion and Friction Properties of Partially Polished CVD Diamond Films on Steel Substrates2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Miki, Yosuke Nakayama, Takanori Takeno, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      The Ninth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2012)
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2012-09-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Hydrodynamic lubrication transition of partially polished CVD diamond film2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Miki, Atsushi Tsutsui, Takanori Takeno, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Technological Advances of Thin Films & Surface Coatings (ThinFilms2012)
    • 発表場所
      シンガポール
    • 年月日
      2012-07-15
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 鋼材上に製膜した研磨ダイヤモンド膜の密着性および摺動特性評価2012

    • 著者名/発表者名
      三木寛之,中山遥佑,竹野貴法,高木敏行
    • 学会等名
      日本機械学会 2012年度年次大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Adhesion and Friction Properties of Partially Polished CVD Diamond Films on Steel Substrates2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Miki, Yosuke Nakayama, Takanori Takeno, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      The Ninth International Conference on Flow Dynamics (ICFD 2012)
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Deposition of Micro-crystalline Diamond Films on Curved Steel Suerface with Ti Interlayer2012

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Naito, Hiroyuki Miki, Takanori Takeno, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      The Ninth International Conference on Flow Dynamics (ICFD 2012)
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Toward Super-low Friction with Carbon-Based Coatings2012

    • 著者名/発表者名
      Michel Belin, Hiroyuki Miki, Maria-Isabel De Barros-Bouchet, Julien Fontane, Takanori Takeno, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      The Ninth International Conference on Flow Dynamics (ICFD 2012)
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Ti中間層を用いた鋼材曲面上への多結晶ダイヤモンド膜の成膜2012

    • 著者名/発表者名
      内藤恭平,三木寛之,竹野貴法,高木敏行
    • 学会等名
      第26回ダイヤモンドシンポジウム
    • 発表場所
      青山学院大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Friction Properties Between Stainless Steel and Partly Polished Polycrystalline Diamond Film with Ti Interlayer2011

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Nakayama, Hiroyuki Miki, Takanori Takeno, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      Eighth International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2011-11-10
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of Gas Properties on Molecular Gas-Film Lubrication2011

    • 著者名/発表者名
      Susumu Isono, Shigeru Yonemura, Takanori Takeno, Hiroyuki Miki, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      Eighth International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2011-11-10
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 研磨ダイヤモンド膜と金属の間の低摩擦摺動における速度依存性評価2011

    • 著者名/発表者名
      三木寛之, 筒井淳司, 竹野貴法, 高木敏行
    • 学会等名
      日本機械学会2011年度年次大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-09-14
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Adhesion and Friction Properties of Partially Polished CVD Diamond Films on Steel Substrates

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Miki, Yosuke Nakayama, Takanori Takeno, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      The 2013 New Diamond and Nanocarbon (NDNC2013)
    • 発表場所
      Novotel Singapore Clarke Quay,シンガポール
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 機械・構造材料のための機能性硬質炭素コーティング

    • 著者名/発表者名
      三木寛之,竹野貴法,高木敏行
    • 学会等名
      日本機械学会年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 研磨ダイヤモンド膜の摺動特性に及ぼす表面微細形状と潤滑の影響

    • 著者名/発表者名
      内藤恭平,三木寛之,高木敏行,M.Belin
    • 学会等名
      第27 回ダイヤモンドシンポジウム
    • 発表場所
      日本工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Study on Micro-/Nanoscale Gas-Film Lubrication of Sliding Surface with Three-Dimensional Structure

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Kawagoe, Shigeru Yonemura, Susumu Isono, Takanori Takeno, Hiroyuki Miki, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      Tenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2013)
    • 発表場所
      仙台市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Mixed-Lubrication of Fine Textured Polycrystalline CVD Diamond Surface

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Naito, Hiroyuki Miki, Michel Belin, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      Tenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2013)
    • 発表場所
      仙台市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of the Functional Hard Carbon Coating for Machine and Structural Materials

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Miki, Takanori Takeno, Hiroyuki Kosukegawa, Toshiyuki Takagi
    • 学会等名
      Tenth International Conference on Flow Dynamic (ICFD2013))
    • 発表場所
      仙台市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Characterization of low-friction diamond coatings thanks to the relaxation tribometer technique : the effect of diamond coating roughness

    • 著者名/発表者名
      Michel Belin, Hiroyuki Miki
    • 学会等名
      2014 Annual ELyT Workshop
    • 発表場所
      Frejus,フランス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 研磨ダイヤモンド膜の表面微細形状と潤滑状態遷移の関係性評価

    • 著者名/発表者名
      内藤 恭平, 三木 寛之, 小助川 博之, Michel Belin, 高木敏行
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部 第49期講演会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Friction properties of the partly polished CVD diamond films under different sliding speeds

    • 著者名/発表者名
      H. Miki, A. Tsutsui, T. Takeno*, Z. Fuadi, K. Adachi, T. Takagi
    • 学会等名
      5th International Conference on New Diamond and Nano Carbons 2011, NDNC2011
    • 発表場所
      松江
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of Thin Coating Layers using Non-Specular Reflection of Rayleigh Waves

    • 著者名/発表者名
      Hak-Joon Kim, Sung-Jin Song, Sung-Duk Kwon, Toshiyuki Takagi, Hiroyuki Miki, Tetsuya Uchimoto
    • 学会等名
      IFS Collaborative Research Forum (AFI/TFI-2011)
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 研磨ダイヤモンド膜と金属の間の低摩擦摺動における速度依存性評価

    • 著者名/発表者名
      三木寛之、筒井淳司、竹野貴法、高木敏行
    • 学会等名
      日本機械学会 2011年度年次大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロ・ナノスケールの気体潤滑に関する研究

    • 著者名/発表者名
      磯野晋, 米村茂, 竹野貴法, 三木寛之, 高木敏行
    • 学会等名
      日本機械学会 2011年度年次大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Ti 中間層を設けた研磨ダイヤモンド膜とステンレス鋼材間の摩擦特性

    • 著者名/発表者名
      中山遥佑、三木寛之、竹野貴法、高木敏行
    • 学会等名
      第25回 ダイヤモンドシンポジウム
    • 発表場所
      つくば
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 研磨ダイヤモンド膜におけるゼロ摩擦現象

    • 著者名/発表者名
      三木寛之、竹野貴法、高木敏行
    • 学会等名
      第8回Clayteam セミナー
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 鋼材上に製膜した多結晶ダイヤモンド膜の耐久性・摺動特性評価

    • 著者名/発表者名
      中山遥佑、三木寛之、竹野貴法、高木敏行
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部 第47期講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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