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炭素系硬質薄膜技術(Carbon Thin Film : CTF)は地球環境問題へ大きく貢献が期待される成膜技術であるが，常にその「密着性」が懸念されている．そこで本研究では，比較的軟質なCTF層（中間層）と，比較的硬質なCTF層をcross-ply構造を利用し3次元的に成膜することにより，従来のCTF被覆部材よりも高い密着性，耐久性を発揮する炭素系硬質薄膜被覆部材の創製を目指した．
まず，cross-ply構造1層のみ成膜した試験片作成を試み，その様相を微視的観察することにより，提案した3次元cross-ply構造成膜が可能であることを確認した．次に，上述したcross-ply層を3層，および6層積層した2種類のCTF被覆試験片を作製し，繰返し負荷を与えることによりその耐久性を評価した結果，3層cross-ply試験片は，従来のCTF被覆部材に比べ，3倍程度高い耐久性を示すことが確認された．しかしながら，6層cross-ply試験片の耐久性は，従来のCTF被覆部材に比べ低いものとなった．この要因について，詳細なその場微視的観察を行った結果，3層cross-ply試験片は，繰返し負荷に対して，微視的剥離が発生しにくいことが明らかとなり，また6層cross-ply試験片は，被膜厚さの増大に伴う内部応力が増大したことにより，比較的早期に界面剥離が生じていることが明らかとなった．
以上の実験的検討より，本研究で提案した3次元cross-ply構造を有するCTF被覆部材は，従来の被覆部材に比べ，極めて高い耐久性を示すことから，実機への応用が期待される成膜技術であるといえる．しかしながら，より高い耐久性を発現するためには，CTF被膜の厚膜化は必須課題であり，本研究においては良好な結果を発現することができなかった6層cross-ply試験片の実現が今後の課題であるといえる．
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