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2015 年度 実績報告書

高Si含有Al合金のSi相凹凸表面創製機構とその表面の摩擦摩耗機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25820034
研究機関富山県立大学

研究代表者

宮島 敏郎  富山県立大学, 工学部, 講師 (60397239)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードアルミニウム合金 / ウェットブラスト加工 / 微細凹凸 / 摩擦特性 / トライボロジー / 表面創製 / 物理エッチング
研究実績の概要

本研究では、高Si含有Al合金(AC8A)に、ウェットブラスト加工を施すことで、Si相の突出または窪んだ部分が支配的な2種類のSi相凹凸表面を創製し、往復摩擦試験によりその表面の摩擦特性を考察した。まず、高Si含有Al合金(AC8A)のSi相凹凸表面創製のために、平均粒径1.2 μmのアルミナと純水が混合されたスラリーを投射して、Siウェーハと純Alの投射角度による加工深さの影響を明らかにした。その結果から投射角度を設定し、高Si含有Al合金の投射角度がSi相凹凸表面に及ぼす影響を考察し、エア圧力0.4 MPa、投射距離2 mm、投射回数20回まで加工を行った場合、投射角度30°では投射回数4回以上でSi相の突出した部分が支配的な表面を、投射角度90°では投射回数8回以上でSi相の窪んだ部分が支配的な表面を創製できることがわかった。また、投射距離がSi相凹凸表面に及ぼす影響を考察し、エア圧力0.4 MPa、投射回数20回で加工を行った場合、投射角度30°では投射距離2 mm~6 mmの範囲でSi相の突出した部分が支配的な表面を、投射角度90°では投射距離2 mm~6 mmの範囲でSi相の窪んだ部分が支配的な表面を創製できることがわかった。また、高Si含有Al合金(AC8A)の摩擦特性を向上させるためには、突出した部分が支配的な表面が効果的であることがわかった。さらに、Si相の突出高さが0.88 μm以上、突出部面積割合が9.5 %以上の表面では、試験開始初期にAl部分の摩耗が抑制され、摩擦係数が低く推移し、相手材にAlが移着せずに低摩擦を長く維持できることがわかった。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ウェットブラスト法による高Si含有Al合金のSi相凹凸表面創製2016

    • 著者名/発表者名
      宮島敏郎,小出修平,堀川教世
    • 雑誌名

      砥粒加工学会誌

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 高Si含有Al合金のSi相凹凸表面の摩擦特性2016

    • 著者名/発表者名
      宮島敏郎,小出修平,堀川教世
    • 雑誌名

      砥粒加工学会誌

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 高Si 含有Al 合金のSi 相突出面の摩擦特性2015

    • 著者名/発表者名
      小出修平、宮島敏郎、堀川教世
    • 学会等名
      日本機械学会 2015年度年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-15
  • [備考] 機械設計学(堀川・宮島)研究室

    • URL

      http://mt-mse-pu-toyama.jimdo.com/

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公開日: 2017-01-06  

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