ピエゾ効果を利用した摩擦力の低減と低摩擦コーティングの開発

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21246030
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 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: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 後藤 真宏 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノエレクトロニクス材料ユニット, MANA研究者 (00343872)
• 研究分担者: 笠原 章 物質・材料研究機構, 先進高温材料ユニット, 主幹研究員 (70354355) ; 土佐 正弘 物質・材料研究機構, 先進高温材料ユニット, グループリーダー (20343832)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: トライボロジー

研究概要

資源の枯渇の問題が深刻になり、様々な摺動部の低摩擦化による省エネルギー化が注目されている。本研究課題は、ピエゾ(圧電)効果を発現する材料である酸化亜鉛(ZnO)のコーティング膜を用いることで、従来にないメカニズムで低摩擦化を実現した。また、ピエゾ効果が低摩擦現象を引き起こすメカニズムの解明に挑戦し、その知見を獲得した。さらに、潤滑油中にて低摩擦化を可能とするピエゾコーティング膜の創製にも成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Low-Friction Coatings of Zinc Oxide Synthesized by Optimization of Crystal Preferred Orientation (2011)
  • 著者名/発表者名: 後藤真宏、笠原章、土佐正弘
  • 雑誌名: TRIBOLOGY LETTERS 巻: 43 ページ: 155-162
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combinatorial Sputter Coating System and Frictional Property Control of ZnO Coating Films (2011)
  • 著者名/発表者名: 後藤真宏、笠原章、土佐正弘
  • 雑誌名: JOURNAL OF THE VACUUM SOCIETY OF JAPAN 巻: 54 ページ: 565-570
  • 査読あり
• [学会発表] Reduction of friction force by a piezoelectric material coating (2011)
  • 著者名/発表者名: 後藤真宏、佐々木道子、笠原章、土佐正弘
  • 学会等名: MRS-J 2011
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-12-19
• [学会発表] 低摩擦ZnOコーティング膜の構造観察と低摩擦メカニズムの考察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 後藤真宏、徐一斌、笠原章、土佐正弘
  • 学会等名: 2011年日本金属学会秋期講演大会
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2011-11-08
• [学会発表] Thermal property of zinc oxide coating films with controlled crystal preferred orientation (2011)
  • 著者名/発表者名: 後藤真宏、徐一斌、笠原章、土佐正弘
  • 学会等名: ETPC19
  • 発表場所: Thessaloniki、Greece
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] Low Frictional Coating of ZnO (2010)
  • 著者名/発表者名: 後藤真宏、笠原章、土佐正弘
  • 学会等名: MRS-J Academic Symposium
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-12-21
• [学会発表] Combinatorial Sputter Coating System for Advanced Low Friction Coatings (2010)
  • 著者名/発表者名: 後藤真宏、笠原章、土佐正弘
  • 学会等名: 6th Combinatorial International Workshop
  • 発表場所: ルスツ(北海道)
  • 年月日: 2010-10-29
• [学会発表] コンビナトリアルスパッタを用いたZnOコーティングの結晶配向性制御と低摩擦材料への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 後藤真宏、笠原章、土佐正弘
  • 学会等名: 金属学会秋期大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-09-26
• [産業財産権] バンドラインナップ装置及びその測定方法 (2012)
  • 発明者名: 柳生進二郎、後藤真宏、吉武道子、知京豊裕
  • 権利者名: 物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特許、特願2011-006887
  • 出願年月日: 2012-01-17
• [産業財産権] ナノ粒子含有高分子ナノワイヤー及びその製造方法 (2011)
  • 発明者名: 佐々木道子、後藤真宏、笠原章、土佐正弘
  • 権利者名: 物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特許、特願2011-273538
  • 出願年月日: 2011-12-14
• [産業財産権] 真空超高速シャッター (2011)
  • 発明者名: 後藤真宏、笠原章、土佐正弘
  • 権利者名: 物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特許、特願2011-258444
  • 出願年月日: 2011-11-28
• [産業財産権] スパッタガン (2011)
  • 発明者名: 後藤真宏、笠原章、土佐正弘
  • 権利者名: 物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特許、特願2011-258456
  • 出願年月日: 2011-10-11
• [産業財産権] 摩擦摩耗測定用試料加熱装置 (2011)
  • 発明者名: 後藤真宏、笠原章、土佐正弘
  • 権利者名: 物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特許、特願2011-223559
  • 出願年月日: 2011-10-11
• [産業財産権] 低摩擦ZnOコーティング及びその作製方法 (2010)
  • 発明者名: 後藤真宏、笠原章、土佐正弘
  • 権利者名: 物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特許、特願2010-210347
  • 出願年月日: 2010-09-21