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マルチスケール表面構造制御による高機能セラミックスコーティング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25820012
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

中谷 正憲  兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80581553)

連携研究者 内田 仁  兵庫県立大学, 大学院工学研究科, 教授 (30047633)
原田 泰典  兵庫県立大学, 大学院工学研究科, 教授 (30218656)
研究協力者 清水 翔太  兵庫県立大学, 大学院工学研究科
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードセラミックスコーティング / 表面改質 / 摩擦 / 摩耗 / 密着性 / フレッティング疲労 / 表面構造 / セラミックコーティング / ショットピーニング / 濡れ
研究成果の概要

成膜中の基板姿勢制御により表面にスケールの異なる微細構造を付与するセラミックスコーティング技術を確立するとともに,その摩耗特性を評価した.また,セラミックスコーティングの密着性改善についても検討した.基板を面外方向に回転させながら成膜を行うことによって,サブナノメートルオーダの島状構造およびその表面には数十ナノメートルオーダの凹凸を有するTiN薄膜を作製することができた.その表面性状を制御することによって,平滑な薄膜に比べて摩擦・摩耗特性は大幅に向上した.また,成膜において組成傾斜層を設けることによって,密着性およびフレッティング疲労特性を改善することが可能であることを明らかにした.

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] イオンビーム援用傾斜機能性TiNコーティングを施したチタン合金の摩耗およびフレッティング疲労特性2015

    • 著者名/発表者名
      中谷正憲,清水翔太,原田泰典,内田仁
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 81 号: 824 ページ: 14-00590-14-00590

    • DOI

      10.1299/transjsme.14-00590

    • NAID

      130005066599

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fretting Fatigue Behavior of Titanium Alloy Coated with Functionally Graded Ti/TiN Film2014

    • 著者名/発表者名
      Masanori Nakatani, Shota Shimizu, Yasunori Harada, Hitoshi Uchida
    • 雑誌名

      Advanced Materials Research

      巻: 891-892 ページ: 897-902

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/amr.891-892.897

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Friction and Wear Behavior of Tool Steel Coated with Nanostructured TiN Film2014

    • 著者名/発表者名
      Masanori Nakatani, Shinji Kageyama, Yasunori Harada
    • 学会等名
      The 15th IUMRS-International Conference in Asia
    • 発表場所
      Fukuoka University
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Improvement of Film Adhesion and Fretting Fatigue Resistance by Functionally Graded TiN Coating2014

    • 著者名/発表者名
      Masanori Nakatani, Shota Shimizu, Yasunori Harada
    • 学会等名
      The 15th IUMRS-International Conference in Asia
    • 発表場所
      Fukuoka University
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Fretting Fatigue Behavior of Titanium Alloy Coated with Functionally Graded Ti/TiN Film2014

    • 著者名/発表者名
      Masanori Nakatani, Shota Shimizu, Yasunori Harada, Hitoshi Uchida
    • 学会等名
      The 11th International Fatigue Congress
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] TiN被覆チタン合金のフレッティング疲労強度に及ぼす傾斜機能層の影響2014

    • 著者名/発表者名
      中谷正憲,清水翔太,原田泰典
    • 学会等名
      日本材料学会第63期学術講演会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] TiN被覆チタン合金のフレッティング疲労特性に及ぼす傾斜機能層の影響2014

    • 著者名/発表者名
      清水翔太,中谷正憲,原田泰典
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部第89期定時総会講演会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] イオンビーム支援 TiN コーティングを施した Ti-6Al-4V のフレッティング疲労特性2013

    • 著者名/発表者名
      清水翔太,中谷正憲,原田泰典
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2013材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 工具鋼に成膜した島状ナノ構造を有するTiN薄膜の摩耗特性2013

    • 著者名/発表者名
      中谷正憲,花木聡, 内田仁
    • 学会等名
      日本機械学会2013年年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 島状ナノ構造を有するTiN薄膜の濡れ性2013

    • 著者名/発表者名
      中谷正憲,花木聡, 内田仁
    • 学会等名
      日本機械学会2013年年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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