2014 Fiscal Year Research-status Report
宇宙航空部品の軽量化のためのプラズマ溶射によるプラスチックの表面高機能化
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26420812
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小林 明 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 招へい教授 (70110773)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安藤 康高 足利工業大学, 工学部, 教授 (60306107)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | プラズマ溶射 / 軽量化 / プラスチックス / 複合機能材料 / 航空宇宙工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は従来行われているプラスチックの表面処理技術について文献サーチを行い、効果的な表面高機能化について統一的見解を提示するとともに、プラスチック樹脂への金属、セラミックス粉末溶射の現状を明らかにした。
また、ガストンネル型プラズマ溶射を用いて、銅、ニッケル、 チタン、アルミ等の金属粉末をプラスチック樹脂表面に溶射し、高機能性を付加した金属/プラスチック複合材料を作製した。この場合、金属・合金皮膜特性を解明し、ビッカース硬さや引っ張り強度など機械的特性、傾斜機能性について明らかにした。また、それらの金属皮膜とプラスチック樹脂との複合・接合機構を考察した。特に金属粉末を用いた溶射膜について、その酸化率を明らかにし、ガストンネル型プラズマ溶射プロセスの特徴から酸化プロセスを検討した。
なお、現在、ガストンネル型プラズマ溶射により、ジルコニア、アルミナなどセラミックス粉末、および金属との複合粉末をプラスチック樹脂表面に溶射し、耐熱性、耐食性などに優れた機能をもつ金属・セラミックス複合プラスチック材料を作製するための準備を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、科研費（挑戦的萌芽研究）の成果をもとに、独自開発のガストンネル型プラズマ溶射を用いて、プラスチック樹脂の表面に、金属、セラミックスなどの複合機能膜を様々な溶射条件で作製し、高機能を持つ表面硬化樹脂の開発を行うとともに、その作製プロセスの解明、複合機能膜の性能の向上に関する基礎的研究を行う。以上の目的に対して本年度は、
１．従来の研究のサーベイによる比較検討を行い、その特徴を明確にした
２．金属溶射における酸化について、プロセス上の改良点を検討した。
このように、本年度については一応の成果が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
ガストンネル型プラズマ溶射を用いて、プラスチック樹脂の表面に、金属膜を様々な溶射条件で作製し、表面硬化樹脂の開発にめどをつけるとともに、高機能を持つセラミックスなどの複合機能膜を作成し、表面硬化樹脂の性能の向上のための研究を進める。
特に、セラミックス溶射については、より高温のプロセス環境になるのでプラスチック基板の溶融を抑制するプロセス上の解決点を探り、その実施を検討する
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| Causes of Carryover |
当初の計画より実験回収が少なく、実験消耗品費など物品費が少なかったためである。また、それに伴い、実験のためのアルバイト謝金等人件費が不要となったためである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
残額は、当該年度の所要額の１０％以下であり、次年度の旅費予算が少ないので、これに当てる。
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