皮膜強度の世界基準評価法を目指したマイクロスラリーエロージョン法の確立と装置開発

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18360076
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 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: 福井大学
• 研究代表者: 岩井 善郎 福井大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40115291)
• 研究分担者: 本田 知己 福井大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80251982) ; 宮島 敏郎 福井大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60397239)
• 研究協力者: HOGMARK Sture Uppsala University(Sweden), Professor
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: トライボロジー / マイクロスラリージェットエロージョン / MSE / 硬質薄膜 / DLC / 表面時系列観察法 / スクリーニング試験法 / 表面改質

研究概要

硬質薄膜の表面強度特性を超加速試験にて皮膜, 基材と界面に分離して評価できるマイクロスラリージェット(粒子径1μm程度のセラミックス粒子を含む水噴流)による薄膜評価法(MSE法)の確立を目指して, 装置開発と試験評価法の両面から研究した。その結果, MSE評価法は膜質だけでなく膜と基材との界面での性質を高感度・高信頼性で評価できること, また従来の国際的に知名度が高い薄膜評価法に対しても優位性を持つことが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] 原子間力顕微鏡を用いた摩耗面の時系列観察法とDLC膜のエロージョンへの適用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水野顕, 岩井善郎
  • 雑誌名: トライボロジスト 54, 4 ページ: 273-281
  • 査読あり
• [雑誌論文] マイクロスラリージェットエロージョン(MSE)試験によるDLC膜の摩耗特性評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩井善郎, 宮島敏郎, 本田知己(他4名)
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(C編) 75 ページ: 171-177
  • 査読あり
• [雑誌論文] (111)面に配向した窒化チタン複合表面改質膜の性能評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩井善郎(他4名)
  • 雑誌名: トライボロジスト 54 ページ: 209-216
  • 査読あり
• [雑誌論文] 硬質薄膜の摩耗特性評価のためのマイクロスラリージェットエロージョン(MSE)試験法とその装置の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岩井善郎(他3名)
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(C編) 74 ページ: 710-716
• [雑誌論文] Development of Three-dimensional Non-contact Surface Profilometer and Application to Evaluation of Impact Erosion of Metal Matrix Composites (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Iwai, T. Honda(他4名)
  • 雑誌名: Tribology Online 3 ページ: 19-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Erosive Wear Resistance of TiN Coatings by A Slurry Jet Impact Test (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Iwai, T. Miyajima, T. Honda , S. Hogmark(他2名)
  • 雑誌名: Wear 261 ページ: 112-118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a new type micro slurry-jet erosion(MSE)tester for evaluation of wear properties of hard thin coatings, TriboTest
  • 著者名/発表者名: Y. Iwai, S. Hogmark(他3名)
  • 雑誌名: (掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Micro-Slurry-jet Erosion (MSE) testing of CVD TiC/TiN and TiC coatings, Wear
  • 著者名/発表者名: Y. Iwai, T. Miyajima, T. Honda, S. Hogmark(他2名)
  • 雑誌名: (掲載決定)
  • 査読あり
• [学会発表] 成膜条件(バイアス電圧)の異なるTiN皮膜のマイクロスラリージェットエロージョン(MSE)試験 (2009)
  • 著者名/発表者名: 本田知己, 岩井善郎(他4名)
  • 学会等名: 日本設計工学会2007年度春季研究発表講演会
  • 発表場所: 福井大学
  • 年月日: 2009-06-30
• [学会発表] マイクロスラリージェットエロージョン(MSE)試験によるDLC膜の評価(続報) (2008)
  • 著者名/発表者名: 岩井善郎, 本田知己, 宮島敏郎(他4名), 水野 顕, 丸山兼司, 伊藤弘高
  • 学会等名: 日本トライボロジー学会トライボロジー会議2008秋名古屋
  • 発表場所: 名城大学
  • 年月日: 2008-09-18
• [学会発表] 硬質薄膜の摩耗特性評価のためのマイロスラリージェットエロージョン(MSE)試験装置の特性(続報) (2008)
  • 著者名/発表者名: 岩井善郎, 松原亨, 平井雄一, 宮島敏郎
  • 学会等名: 日本トライボロジー学会トライボロジー会議2008秋名古屋
  • 発表場所: 名城大学
  • 年月日: 2008-09-18
• [学会発表] 硬質皮膜の耐摩耗性評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 清水孝太郎, 岩井善郎, 本田知己, 宮島敏郎
  • 学会等名: 日本トライボロジー学会トライボロジー会議2008秋名古屋
  • 発表場所: 名城大学
  • 年月日: 2008-09-16
• [学会発表] Development of a new type micro slurry-jet erosion(MSE)tester for evaluation of wear properties of hard thin coatings (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Iwai, T. Matsubara, Y. Hirai, S. Hogmark
  • 学会等名: 13th Nordic Symposium on Tribology(NORDTRIB2008)
  • 発表場所: Finland, Tampere
  • 年月日: 2008-06-13
• [学会発表] 原子間力顕微鏡によるDLC膜の固体粒子衝突摩耗の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 水野顕, 岩井善郎
  • 学会等名: 日本機械学会第8回機素潤滑設計部門講演会
  • 発表場所: 倉敷アイビースクエア
  • 年月日: 2008-04-22
• [学会発表] 硬質薄膜の摩耗特性評価のためのマイクロスラリージェットエロージョン(MSE)試験装置の特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 平井雄一, 松原亨, 岩井善郎
  • 学会等名: 日本トライボロジー学会トライボロジー会議2007秋佐賀
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 2007-09-28
• [学会発表] 原子間力顕微鏡によるDLC膜の固体粒子衝突摩耗の時系列観察 (2007)
  • 著者名/発表者名: 水野顕, 岩井善郎
  • 学会等名: 日本トライボロジー学会トライボロジー会議2007秋佐賀
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 2007-09-26
• [学会発表] マイクロスラリージェットエロージョン(MSE)試験によるDLC皮膜の評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 本田知己, 岩井善郎(他4名)
  • 学会等名: 日本トライボロジー学会トライボロジー会議2007秋佐賀
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 2007-09-26
• [学会発表] Micro slurry-jet erosion (MSE) tests of PVD TiN and TiN/TiCN coatings (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Iwai, T. Itou, T. Honda, T. Matsubara, S. Hogmark
  • 学会等名: Proceedings of The Third Asia International Conference on Tribology
  • 発表場所: Japan, Kanazawa(2, 549-550)
  • 年月日: 2006-10-18
• [学会発表] Development of three-dimensional non-contact surface profilemeter and application to evaluation of impact erosion of metal composites (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Iwai, T. Honda(他4名)
  • 学会等名: Proceedings of The Third Asia International Conference on Tribology
  • 発表場所: Japan, Kanazawa(1, 33-34)
  • 年月日: 2006-10-18
• [学会発表] Improvement in tribological properties of TiN duplex coating on hot work tool steel (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Iwai(他4名)
  • 学会等名: 13th Nordic Symposium on Tribology(NORDTRIB2008)
  • 発表場所: Finland, Tampere
  • 年月日: 2006-06-12
• [学会発表] すべりおよび固体粒子衝突によるCr-N膜のアブレシブ摩耗特性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 黒川貴規, 本田知己, 宮島敏郎, 岩井善郎
  • 学会等名: トライボロジー会議2006春
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2006-05-17
• [備考] 日刊工業新聞5面「トライボコーティング~製品の環境負荷低減などに貢献」(2009年4月6日)
• [備考] 福井新聞13面「ようこそ研究室へ最前線チェック~トライボロジー皮膜強度、独自に評価」(2007年5月14日)
• [産業財産権] 皮膜評価法 (2009)
  • 発明者名: 岩井善郎, 他
  • 権利者名: 福井大学, マコー(株)
  • 産業財産権番号: 特願2009,86083号
  • 出願年月日: 2009-03-31