| 研究課題/領域番号 |
26420085
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
伊藤 耕祐 日本大学, 工学部, 准教授 (40420004)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | トライボロジー / 薄膜 |
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| 研究実績の概要 |
導電性に優れた銅を添加したAMe-DLC膜を被覆した試験片を作製し、微振動条件下における摩擦・摩耗・電気伝導性の解析を行った。これまでは、各振動周期の摩擦係数の平均値の変化と被膜の損傷や電気伝導性の変化に着目して解析を行ってきたが、さらに詳細な解析を行ったところ、振動1周期中の変位と接線力の関係から、接触表面の状態変化を予測できる可能性を見いだした。例えば、振動周期100 Hz、振幅10ミクロンの条件において、1周期中の接触状態の変化を、固着域、微視的すべり領域、滑り領域に分類して各領域の特徴と試験後の表面の実際の状況を比較すると、被膜に剥離などの損傷が生じた場合に特有の変位と接線力の関係性があることが明らかになった。この時、被膜の剥離と電気伝導性には必ずしも相関関係は見られなかったが、被膜が剥離すればいずれ機能劣化を引き起こすことは明白である。よって、各振動周期内におけるどの時点でのどのような変化が損傷のきっかけになったかを特定出来るようになったことで、損傷現象の理解やその改善を行う精度が向上し、有用な知見となった。
微振動摩擦実験と平行して、振動摩擦試験装置の改良設計を行っていたが、上記で得られた知見を生かすためにさらに計測精度を向上した方が良いと判断し、試験片およびセンサー取付部構造の見直しを行い再設計中である。なお、試験可能な条件範囲を拡張するための新しい加振機および加振台の導入は当初計画通り完了している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初計画に沿って、試験可能な条件範囲を拡張するための新しい加振機を導入するにあたって、試験片およびセンサー取付部の構造は現用品を流用する予定であったが、振動の1周期内の微細な変化を詳細に解析することが有用であることが明らかになったことを受けて、精度向上のための再検討が必要になり、改良試験機の立ち上げに遅れが生じている。３月末時点で改良試験機の設計はほぼ完了し、特別仕様の荷重検出器の仕様検討およびメーカーとの打合せを行い発注準備も完了している。
また、異なった金属を添加したAMe-DLCの試作は、被膜供給元である東北大学との日程が合わず、試作に遅れが出おり、微振動摩耗試験に至らなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
改良試験機を立ち上げて、当初計画の遅れを取り戻すと共に、H26年度に開発した手法を用いた詳細な摩擦・摩耗現象の解析を行う。
試験材料については、東北大以外からの被膜入手も視野に入れて再調整を行う。
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