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2015 年度 実施状況報告書

摩擦面の3次元ナノ形状その場観察装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26820031
研究機関新潟大学

研究代表者

月山 陽介  新潟大学, 自然科学系, 助教 (00533639)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード摩擦面観察 / ナノ / 摩耗 / 炭素系
研究実績の概要

本課題は,摩擦面のその場観察技術を開発するものである.摩擦面では,摩耗による表面形状の変化,摩耗粉の移着・成長などの微視的な破壊や変形現象が発生する.そのため,摩擦特性や摩耗メカニズムを明らかにするには,このような現象を観察する技術が重要である.本年度は,特に低摩擦や耐摩耗といった特定の摩擦・摩耗特性を有する材料においてその特性を発現した時に摩擦面が変化する様子を明らかにした.炭素系薄膜として高配向カーボンナノチューブ膜の摩擦面を観察し,摩擦に伴ってカーボンナノチューブがバンドル単位で傾倒し,表面がナノレベルの粗さ構造に変化したことを明らかにした.摩擦中の接触面を観察するための技術として,その時の摩擦面間の平均距離を算出することが可能であることも示した.本技術は,mmオーダーの領域に対して行うことを目標としており,H28年度は引き続き広視野における摩擦面のその場観察技術の開発を行う.

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

当該年度に,建物の改修工事があり,それに伴って装置を移設させた.その際に装置の光学系に不具合が生じ,代替部品の購入ができずその調整に時間を要したため,当初の予定よりも遅れが生じている.ただし,本研究の根幹となる成果として,上記のようなナノレベルの表面変化を観察する技術の開発を行うことはできた.期間を1年延長し,未実施の課題に取り組む予定である.

今後の研究の推進方策

今後の研究課題として,ナノレベルの現象がミリスケールの接触面を有する摩擦特性に影響を及ぼす時に,その発生の頻度や,現象が徐々に変化する様子を捉えることが重要である.また,ポイントとしては,大量のデータを効率良く解析し,必要な情報をいち早く抽出することも重要である.

次年度使用額が生じた理由

進捗が遅れたため期間延長申請を行い,本年度にすべき支出を次年度に予定しているため.

次年度使用額の使用計画

炭素系薄膜用材料や,光学部品,ジグ用の金属プレート,加工外注費など

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 広視野レーザ顕微鏡による円筒面全面のナノスケール計測2015

    • 著者名/発表者名
      月山 陽介, 福島 直幸, 新田 勇
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: 81 ページ: 699-704

    • 査読あり
  • [学会発表] Detection method of nano-scale defects by using wide field of view laser microscope2015

    • 著者名/発表者名
      Isami Nitta, Yosuke Tsukiyama, Riku Terashima
    • 学会等名
      International Tribology Conference, TOKYO 2015
    • 発表場所
      東京理科大学(東京都・葛飾区)
    • 年月日
      2015-09-17
    • 国際学会
  • [学会発表] 床面のすべり防止を目的としたゴム材-床材間の摩擦特性の解明手法2015

    • 著者名/発表者名
      舛田拓人,福田直哉,月山陽介,新田勇
    • 学会等名
      日本機械学会 年次大会2015
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-09-15
  • [学会発表] 高配向カーボンナノチューブ膜のチューブ長さが接触変形挙動に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      後藤圭輝,福田直哉,月山陽介,新田勇,乗松航,楠美智子
    • 学会等名
      日本トライボロジー学会 トライボロジー会議2015春姫路
    • 発表場所
      姫路商工会議所(兵庫県・姫路市)
    • 年月日
      2015-05-27
  • [学会発表] Relationship Between Friction Force and Real Contact Area Observed by Laser Microscope with Wide Field of View2015

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Tsukiyama, Naoya Fukuda, Takuto Masuda, Isami Nitta
    • 学会等名
      ICMDT2015 (The 6th International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology)
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県・那覇市)
    • 年月日
      2015-04-25
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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