| 研究概要 |
本年度は,窒化ケイ素の摩擦係数と表面粗さの関係を詳細に調べることを目標とし,以下の研究を行った.
1. 摩擦力測定装置の試作:任意の垂直荷重下における摩擦係数を測定することが可能な測定装置を試作した.この装置は摩擦力の測定のみならず,球-平板接触や,2平板間接触における疲労試験を行うことが可能であり,これまでに研究代表者が開発してきた接触疲労試験機の性能を上まわる荷重での試験に成功している.また,測定システムとしては,荷重-摩擦力をデジタルオシロスコープで測定し,設備として新たに購入したデータストレージシステム(記録メディア+PC)を用い,その出力を解析データとして記録するシステムを構築した.
2. 垂直荷重と摩擦係数の関係の把握:表面粗さの異なる窒化ケイ素平板試験片を作成し,表面粗さの測定を行った.測定には,大容量記録メディアとレーザー顕微鏡を用い,高さ情報を含んだ二次元画像から線分布として粗さを抽出するシステムを構築した.次に,この試験片を用い,上記で試作した試験機を用いて,垂直荷重を負荷しながら摩擦係数を測定した.
3. はく離損傷破面の表面粗さ測定:これまでに,試作に成功している接触疲労試験機を用いて球-平板接触下における窒化ケイ素の疲労試験を行った.発生したはく離損傷破面をレーザー顕微鏡によって観察し,得られた高さ分布の情報を含んだ二次元画像から,表面粗さを解析した.
4. 上記2と3の解析結果から,はく離破面の摩擦係数をある程度推定することが可能となった.
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