機能性表面による機械の高機能化
研究者：梅原 徳次
キーワード
セラミックス、磁性流体研磨、高能率研磨、DLC、超低摩擦、超低付着
梅原 徳次
機能性表面を開発することで未来機械を実現します。
研究概要
- セラミック球の高能率研磨法の開発（磁性流体研磨）玉軸受用高精度セラミック球の研磨は、高硬度で靭性が低く亀裂が入りやすいため、高能率研磨は困難でした。そこで、磁性流体によりセラミック球と研磨砥粒を浮揚させる磁性流体研磨方法を発明しました。その結果、HIP窒化ケイ素球において、HIP後研磨時間3時間で0.14μmの真球度と0.1μmRzの表面粗さを得ました。
- 窒素含有DLC膜（CNx膜）による超低摩擦の実現乾燥窒素中や150℃の大気中で0.01以下の超低摩擦を発現するCNx膜をイオンビームミキシング成膜法で成膜しました。代替えフロン冷媒であるR32冷媒中においても面圧を高めた結果0.02の超低摩擦が発現することが明らかになりました。
- ta-CNx膜によるシリカ含有熱水のシリカ付着抑制地熱発電において蒸気タービンへの熱水からのシリカの付着が問題となっています。ta-CNx膜によるシリカ付着抑制が可能となりました。
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産業界へのアピールポイント
コーティングやテクスチャリングなどで表面機能（摩擦、摩耗、付着など）を付与することで機械の高機能化が可能となります。実現のために機能表面の創成と評価をすべて研究室で行っています。
実用化例･活用例
高温、真空中、大気中及び潤滑油中での低摩擦・耐摩耗指針の提案