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2010 年度 実績報告書

酸素プラズマ照射によるSi-DLC膜の超低摩擦化および油中における摩擦機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20360073
研究機関東京大学

研究代表者

崔 ジュン豪  東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (30392632)

キーワードトライボロジー / 固体薄膜 / 潤滑 / 摩擦 / 表面・界面物性 / Si-DLC / 酸素プラズマ / 移着層
研究概要

平成22年には、自動車の高燃費化による省エネルギー、CO_2削減を目指して、Si-DLC膜を自動車のエンジン部品に応用するための研究を行った。エンジンに応用するためには、潤滑環境(エンジン油中)でのSi-DLC膜の摩擦摩耗特性を明らかにすることがキーである。そのために、まず、開発した超低摩擦Si-DLC膜と油分子との吸着特性を明らかにしなければならない.そこで,Si-DLC表面と油分子との吸着特性を明らかにするためもモデル実験としてSi-DLC膜上に有機シラン自己組織化単分子膜(Self-assembled Monolayer, SAM)を形成し,その形成過程,摩擦特性,熱安定性を調べた.得られた主な結果を以下に示す.
(1)浸積時間とともに島状のSAMの密度が増加し,最終的に直立した状態の単分子膜が得られた.SAM形成後の表面粗さはSi-DLC基板と同程度になる.
(2)シリコン含有量の増加に伴い吸着サイトが増えてSAMの形成速度が速くなるとともに,Si-DLC膜とSAMの界面が安定化して摩擦特性が向上する.
(3)Si-DLC膜上で高密度に充填されたSAMは,大気中400℃程度まで安定して表面に存在する.

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Nitriding of high speed steel by bipolar PBII for improvement in adhesion strength of DLC films2011

    • 著者名/発表者名
      J Choi, K Soejima, T Kato, M Kawaguchi, W Lee
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments & Methods in Physics Research B

      巻: 印刷中(掲載確定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural and mechanical properties of DLC films prepared by bipolar PBII&D2011

    • 著者名/発表者名
      J Choi, K Ishii, T Kato, M Kawaguchi, W Lee
    • 雑誌名

      Diamond and Related Materials

      巻: 印刷中(掲載確定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] シリコン含有DLC膜上の自己組織化単分子膜形成および摩擦擦特性2010

    • 著者名/発表者名
      崔竣豪、桜井健一、加藤孝久、川口雅弘
    • 雑誌名

      トライボロジスト

      巻: 55 ページ: 44-50

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structures and phonon properties of nanoscale fractional graphitic structures in amorphous carbon determined by molecular simulations2010

    • 著者名/発表者名
      T Kumagai, J Choi, S Izumi, T Kato
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 107 ページ: 104307-1-"104307-6"

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanostructural interpretation for elastic softening of amorphous carbon induced by the incorporation of silicon and hydrogen atoms2010

    • 著者名/発表者名
      T Kumagai, S Sawai, J Choi, S Izumi, T Kato
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 107 ページ: 124315-1-124315-7

  • [学会発表] DLC膜とSUS440Cの摩擦特性に及ぼす雰囲気ガスの影響2010

    • 著者名/発表者名
      芥大輔, 野坂正隆, 崔竣豪, 加藤孝久
    • 学会等名
      日本トライボロジー学会トライボロジー会議予講集
    • 発表場所
      福井
    • 年月日
      2010-09-16
  • [学会発表] バイボーラPBII法によるSKH2表面へのプラズマ窒化処理2010

    • 著者名/発表者名
      崔竣豪, 副島広志, 川口雅弘, 加藤孝久
    • 学会等名
      日本トライボロジー学会トライボロジー会議予講集
    • 発表場所
      福井
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] ラマン分光法によるDLC膜の構造および機械的特性評価2010

    • 著者名/発表者名
      古野晃久, 崔竣豪, 加藤孝久, 川口雅弘, 稲吉成彦
    • 学会等名
      日本トライボロジー学会トライボロジー会議予講集
    • 発表場所
      福井
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] Structural and mechanical properties of DLC films prepared by bipolar PBII&D2010

    • 著者名/発表者名
      J Choi, K Ishii, T Kato, M Kawaguchi
    • 学会等名
      Diamond2010
    • 発表場所
      ハンガリーブダペスト
    • 年月日
      2010-09-06
  • [学会発表] Nitriding of high speed steel by bipolar PBII2010

    • 著者名/発表者名
      J Choi, K Soejima, T Kato, M Kawaguchi, W Lee
    • 学会等名
      IBMM2010
    • 発表場所
      カナダモントリオール
    • 年月日
      2010-08-24
  • [学会発表] 第一原理計算による酸化物表面相互作用の検討とその応用2010

    • 著者名/発表者名
      横井俊祐, 熊谷知久, 崔竣豪, 疋田康弘, 加藤孝久
    • 学会等名
      日本材料学会第15回分子動力学シンポジウム
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2010-05-21
  • [学会発表] バイポーラPBII法により作成したDLC膜の構造および機械的特性評価2010

    • 著者名/発表者名
      崔竣豪, 石井啓資, 熊谷知久, 加藤孝久, 稲吉成彦, 芹澤一史
    • 学会等名
      日本トライボロジー学会トライボロジー会議
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-05-17
  • [学会発表] 塩水中におけるDLC膜の保護特性第1報:トライボロジー特性2010

    • 著者名/発表者名
      清水綾, 遊馬なつみ, 川口雅弘, 崔竣豪, 加藤孝久
    • 学会等名
      日本トライボロジー学会トライボロジー会議
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-05-17
  • [学会発表] 塩水中におけるDLC膜の保護特性第二報防食特性2010

    • 著者名/発表者名
      川口雅弘, 清水綾, 崔竣豪, 加藤孝久
    • 学会等名
      日本トライボゴ学会トライボロジー会議
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-05-17

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公開日: 2012-07-19  

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