研究課題
本研究では，マルチスケール・テクスチャリングの概念をさらに深化させ，表面損傷や摺動環境の変化に自己適応（self-adaptive）する革新的な摺動表面システムを確立することを目標として研究を実施した．生体の皮膚構造を模倣した摺動面アーキテクチャを構築し，数値シミュレーション技術によりその最適化を図るとともに，レーザ焼結型金属用3次元プリンタによる表面創製プロセス技術を応用することにより，3次元微細構造御御により創製した摺動表面の環境適応性能の発現と有用性を実証した．具体的な研究実績を次の4項目に記す．(1)摺動面アーキテクチャの構築：摺動面に必要とされる物質供給と，効率的かつ効果的な機能発現に最適な3次元微細ネットワーク孔構造の設計を行った．(2)流体-構造連成解析手法の開発：3次元微細構造表面の接触変形に加え，表面に形成される吸着膜や反応膜の影響を取り扱うことが可能な流体-構造連成解析法を開発し，摺動面アーキテクチャの最適化に適用した．(3)3次元プリンタによる表面創製：摺動面アーキテクチャに基づき3次元プリンタにより創製した3次元微細構造表面に，実用に耐える強度と耐摩耗性付与を目的とする熱処理および表面改質を適用し，自己適応性評価試験結果をもとにプロセス条件の改良と最適化を図った．(4)自己適応性の評価：摺動特性制御機構を備えた自己適応性すべり軸受を金属用3次元プリンタを用いて製造し，自己適応性の発現と摺動特性の改善効果を評価した．これらの結果を，供給物質の選定，摺動面アーキテクチャおよび3次元微細構造創製プロセスにフィードバックすることにより，自己適用性摺動表面の特性向上を図り，社会実装の有用性を実証した．
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2019 2018 その他
すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (21件) (うち国際共著 2件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (87件) (うち国際学会 14件、 招待講演 3件) 図書 (3件) 産業財産権 (1件)
Tribology International
巻: 130 ページ: 74～84
https://doi.org/10.1016/j.triboint.2018.09.005
Vacuum
巻: 164 ページ: 34～40
https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2019.02.047
Wear
巻: 426-427 ページ: 428～432
https://doi.org/10.1016/j.wear.2019.01.047
Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy
巻: 66 ページ: 109～115
https://doi.org/10.2497/jjspm.66.109
Journal of Sandwich Structures & Materials
巻: 12 ページ: 1984216
10.1177/1099636219842163
日本計算工学会論文集
巻: 2019 ページ: 20190006
10.11421/jsces.2019.20190006
Tribology Letters
巻: 67 ページ: 1～7
10.1007/s11249-018-1105-z
巻: 133 ページ: 271～287
https://doi.org/10.1016/j.triboint.2018.12.029
Surface and Interface Analysis
巻: 51 ページ: 17～20
https://doi.org/10.1002/sia.6536
Jurnal Tribologi
巻: 20 ページ: 87-96
巻: 20 ページ: 97-113
Lubricants
巻: 6 ページ: 69～69
https://doi.org/10.3390/lubricants6030069
月刊 ソフトマター
巻: 12 ページ: 10-12
TEST
巻: 48 ページ: 3-5
Mechanical Surface Technology
巻: 45 ページ: 22-24
巻: 119 ページ: 474～480
10.1016/j.triboint.2017.11.019
Lubrication Science
巻: 30 ページ: 83～90
DOI: 10.1002/ls.1406
巻: 123 ページ: 349～358
DOI: 10.1016/j.triboint.2018.03.017
Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials
巻: 81 ページ: 120～129
DOI: 10.1016/j.jmbbm.2018.02.014
Transactions of the JSME (in Japanese)
巻: 84 ページ: 17～00564
https://doi.org/10.1299/transjsme.17-00564
Tribology Transactions
巻: 61 ページ: 1040～1047
https://doi.org/10.1080/10402004.2018.1462421
