フェムト秒レーザー援用ナノ構造硬質薄膜による次世代表面設計技術の開発研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20360337
• 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: 材料加工・処理
• 研究機関: 福井工業高等専門学校
• 研究代表者: 安丸 尚樹 福井工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (90158006)
• 連携研究者: 宮崎 健創 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (50293957) ; 加藤 寛敬 福井工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (30311020)
• 研究協力者: 木内 淳介 福井工業高等専門学校
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: フェムト秒レーザー / アブレーション / 硬質薄膜 / ダイヤモンド状炭素 / ガラス状炭素 / ナノ構造 / トライボロジー

研究概要

フェムト秒レーザーによりDLC,TiN,CrN薄膜及びGC基板の表面に微細な周期構造(ナノ構造)を形成し、実荷重及び微小荷重域のトライボロジー特性を評価した。実荷重域では、DLCやGCの炭素材料が低い摩擦係数を示すこと、レーザー照射されたDLCはGCに改質し、ほぼ同じ摩擦係数となることなどを明らかにした。また、微小荷重域では、DLCと窒化物はレーザー照射により摩擦係数が単調に増加するが、GCは低いレーザー強度で摩擦係数が最小となり0.05となることを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Frictional properties of diamond -like carbon, glassy carbon and nitrides with femtosecond- laser-induced nanostructure (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Yasumaru, K.Miyazaki, J.Kiuchi, E.Sentoku
  • 雑誌名: Diamond & Related Materials Vol.20 ページ: 542-545
  • 査読あり
• [雑誌論文] フェムト秒レーザー誘起ナノ構造による硬質薄膜のトライボロジー特性制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安丸尚樹、宮崎健創、木内淳介
  • 雑誌名: レーザー研究 37巻 ページ: 504-509
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface nanostructure and modified layer formed on hard coatings with femtosecond laser pulses (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Yasumaru, K.Miyazaki, J.Kiuchi
  • 雑誌名: Special issue of "NETSU SHORI" (Journal of the Japan Society for Heat Treatment) 49 ページ: 396-399
  • 査読あり
• [学会発表] Frictional properties of diamond -like carbon, glassy carbon and nitrides with femtosecond- laser-induced nanostructure (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Yasumaru, K.Miyazaki, J.Kiuch, E.Sentokui
  • 学会等名: 21^<st> European Conference on Diamond, Diamond-Like Materials, Carbon Nanotubes and Nitrides (Diamond 2010)
  • 発表場所: ブダペスト、ハンガリー
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] Surface nanostructure and modified layer formed on hard coatings with femtosecond laser pulses (2008)
  • 著者名/発表者名: N.Yasumaru, K.Miyazaki, J.Kiuchi
  • 学会等名: 第17回国際熱処理会議(17th IFHTSE Congress 2008)
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2008-10-28