2006 Fiscal Year Annual Research Report
超微細テキスチャリングによる耐摩耗硬質皮膜のナノ摩擦低減制御法の確立
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17560118
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
本田 知己 福井大学, 工学研究科, 助教授 (80251982)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩井 善郎 福井大学, 工学研究科, 教授 (40115291)
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| Keywords | トライボロジー / 走査プローブ顕微鏡 / テキスチャリング / 低摩擦 / 硬質皮膜 / 接触角 |
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| Research Abstract |
ナノ・マイクロトライボロジーの分野において未だ解決されていない「耐摩耗性と摩擦力の極小化」の両特性を併せ持つ機能性表面の創成と,低摩擦発現メカニズムの解明及びその制御パラメータの確立を目指す.平成18年度は,低摩擦発現・持続のための制御パラメータの確立と発現機構の解明を主な課題とし,環境制御型原子間力顕微鏡(AFM)を用いて,窒素ガス中および相対湿度を変化させた大気中でナノ摩擦試験を行った.また,平成17年度に開発したペルチェ素子を利用したAFM用試料ステージを用いて,凝着力に及ぼす相対湿度の影響について調べた.さらに,超微細テキスチャリングを施したDLC膜のマイクロ領域での摩擦試験も行った.
(1)耐摩耗硬質皮膜の成膜(本田・岩井)
マイクロ摩耗試験用の成膜を行い,機械的特性の異なる数種類の硬質皮膜を製作する.
(2)各種雰囲気中でのナノ摩擦試験(本田)
曲率半径の異なる数種類の探針を用いて摩擦力と凝着力の表面形状依存性・荷重依存性・速度依存性を調べ,表面分析の結果と併せて低摩擦発現・持続のための制御パラメータからその発現機構について検討する.
・各種雰囲気中での超微細テキスチャ形状と摩擦力の関係
・各種雰囲気中での凝着力(pull-off force)の測定
(3)DLC膜のマイクロ摩擦試験(本田・岩井)
mNオーダーの微小荷重変動型往復摩擦試験機を用いて,マイクロ領域でのトライボロジー特性について検討し,さらに広範囲の実用性
・汎用性について調べる.
(4)ペルチェ素子を利用した独自のAFM用試料ステージによる凝着力の測定(本田)
表面上の雰囲気気体の凝集を急速な冷却・加熱によって制御できる試料ステージを組み込んだ雰囲気制御型AFMを用いて,相対湿度を変化させた大気中での凝着力の測定を行い,接触角と凝着力との相関関係について調べた.特に,水の凝縮が生じる露点前後での凝着力の変化について詳細に検討し,その影響について考察した.
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Research Products
(3 results)
