2009 Fiscal Year Annual Research Report
三次元イオン注入・堆積プロセスを主体とする高機能トライボコーティングの開発
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19560148
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| Research Institution | Nippon Institute of Technology |
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Principal Investigator |
渡部 修一 Nippon Institute of Technology, 工学部, 教授 (60220886)
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| Keywords | トライボロジー / 三次元イオン注入処理 / 表面・界面物性 / 超格子積層 / ナノコンポジット / 耐摩耗性 / コーティング / 材料加工・処理 |
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| Research Abstract |
ダイヤモンドに代表される炭素系共有結合材料は優れた機械的・電気的特性を有することから,応用を指向した際に可能性を秘めた新材料として注目されている.本研究は表面機械的特性に優れた,特にトライボロジカルな特性発現に注目して,炭素系機能材料を用いた高機能表面を,三次元イオン注入・堆積プロセスを主体とする手法を用いて,形成する技術開発を行うことを目的とする.最終年度である今年度には,三次元イオン注入・堆積プロセスを用い,高い摩擦耐久性を有する,硬質構造炭素マトリックス中にC-S結合をランダムに分散させた構造を持っ硬質炭素系ナノコンポジットDLC膜の開発を行い,膜の摩擦係数が0.1以下の低摩擦特性と比摩耗量が10^<-7>mm^3/Nm以下となるような良好な耐摩耗性を発現できる膜の設計指針を得ることを最終目的として開発を行った.より具体的には,炭化水素系ガス+SF_6ガスを原料として,C-SあるいはC-S-Fクラスタを分散させたナノコンポジットDLC膜の開発を中心に実施した.具体的には,基礎的合成条件の検討(RF出力,合成圧力,原料ガス流量比,基板温度などの条件を中心として)を行い,その評価試験結果のフィードバックさせることにより合成条件の最適化をはかった.その結果,10^<-5>Pa程度の高真空中においても値が0.05という非常に低い摩擦係数を示すことが明らかとなった.
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