ダイヤモンドライクカーボン膜の除膜メカニズムの解明と高速・大面積除膜技術の開発

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 19K04349
• 研究機関: 高知工業高等専門学校
• 研究代表者: 谷本 壮 高知工業高等専門学校, ソーシャルデザイン工学科, 准教授 (60582765)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 酸素プラズマ / ダイヤモンドライクカーボン / 除膜

研究実績の概要

ダイヤモンドライクカーボン膜は，高硬度，耐摩耗性等の優れた特徴をもち，機械部品，自動車部品，工具や金型等の保護膜などに用いられている。保護膜に用いられているダイヤモンドライクカーボン膜は，使用頻度の増加や長期利用に伴い劣化する。このようにダイヤモンドライクカーボン膜の劣化，経年劣化品等からダイヤモンドライクカーボン膜のみを母材から取り除き，母材を再利用したいといった要望がある。本研究では，ダイヤモンドライクカーボン膜を取り除く方法として酸素プラズマに着目し，ダイヤモンドライクカーボン膜の除膜を試みる。そして，ダイヤモンドライクカーボン膜の除膜メカニズムの解明，除膜技術の開発を目指している。
本年度は，初年度であり，酸素プラズマによる除膜装置を用い除膜時間を変化させ除膜したダイヤモンドライクカーボン膜のサンプルについて分析した。各除膜時間に対するダイヤモンドライクカーボン膜の膜質の変化についてラマン分光分析装置を用い分析した。ラマン分光分析よりダイヤモンドライクカーボン膜の除膜前と各除膜時間に対するラマンスペクトルの変化はみられず膜質を変化させずに除膜がすすんでいることがわかった。また，膜種の異なるダイヤモンドライクカーボン膜のサンプルにおいても，同様に分析を行った。膜種の異なるダイヤモンドライクカーボン膜においても，ラマンスペクトルの除膜時間の違いによる変化はみられず膜質を変化させずに除膜がすすんでいることがわかった。
除膜速度等の除膜特性の向上を目指し，複数電極を用いた除膜装置の開発を行っており，継続して除膜装置の開発を進める。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

酸素プラズマを用い除膜したダイヤモンドライクカーボン膜のサンプルを用い，除膜による膜質の状態について分析することができた。また，膜種の異なるダイヤモンドライクカーボン膜に対しても同様に膜質の状態について分析することができた。
除膜速度等の向上に向けて，複数電極等を用いた除膜装置の開発に取りかかることができた。除膜装置の開発を継続して行い，開発した装置による除膜速度等の除膜特性の向上を目指す。

今後の研究の推進方策

開発を進めている除膜装置を用い，ダイヤモンドライクカーボン膜の除膜に取り組む。除膜時のプラズマについて計測し除膜メカニズムの解明と除膜特性の向上を目指す。

次年度使用額が生じた理由

予定していた物品費より安く購入できた物品や当初参加を予定していた学会等への参加ができなくなったため，次年度への使用額が生じた。次年度に装置の開発・実験に必要な物品の購入費，学会等への参加費用，成果発表費用，旅費等に使用する予定である。