| 研究概要 |
機械要素の微小化に伴い、また精確な動作制御の必要性から、厚さ数ナノメータの薄い潤滑膜が求められるようになってきた。しかし,潤滑膜には固体の耐久性を高める役割を果たす固定分子層,および固体間の摩擦を低減させる役割を果たす流動分子層のいずれも重要であり,これらを望ましい組合せで塗布しなくてはならない。本研究では、潤滑剤固定に最適な表面改質方法を開発し,さらに連続して固定分子層および流動分子層の最適塗布方法を開発することを目的とする。表面改質のため,PVD(Physical vapor deposition)装置を導入した。この装置の基本部分は,DLCイオン源を有し,固体表面に強固で緻密なDLC成膜ができるように設計した。この装置の成膜機構を確認し,到達真空度,温度安定性,資料回転速度が設計どおりであることを確認した。また,予備実験としてDLC成膜を行ったが,成膜速度も十分満足のいくものであった。
また,自己組織化単分子膜(Self Assembled Monolayer,SAM)を用いたナノ潤滑膜の開発に関しては,固体資料にDLCを蒸着したもの,窒素含有DLCを蒸着したもの,シリコン含有DLCを蒸着したものに,有機単分子(CF_3(CF2)_8CH_2OH)を,浸漬法および真空蒸着法で固定したところ,有機単分子の吸着量は,真空蒸着による方法が浸漬法より倍以上多かった。また,シリコン含有DLC>窒素含有DLC>DLCの順に,有機単分子の吸着量は多かった。これにより,連続表面処理の方針がある程度明らかになった。
また,アコスティックエミッション法による評価システムはアナログ処理システムを構築中である。また,分子動力学法による吸着シミュレーションは骨格部分が完成した。
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