環境共生形高分子材料のスーパ表面改質による安全性保証(DLC―CVDマイクロ皮膜によるPCの高機能化)

通过环境共生高分子材料的超表面改性保证安全（使用DLC-CVD微涂层提高PC的功能）

• 批准号: 12750066
• 负责人: 中村 雅史
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Ibaraki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750066/
• 关键词: 高分子材料; 表面改質; トライボロジー; ダイヤモンドライクカーボン; プラズマCVD; イオン化蒸着法; DLC(ダイヤモンドライクカーボン); 環境共生形高分子材料; 高機能化PC(ポリカーボネイト); 安全性保証

本研究では、環境共生形高分子材料の創製からその機械的安全性保証に関して2年間の実証的研究を実施した。本年度はPCにDLCを施した高機能化PCの開発に関して、下記の項目にしたがって研究を実施した。耐摩擦・摩耗性の向上を目的として、特に処理方法によるDLC薄膜のミクロ構造と摩擦・摩耗メカニズムの関係について,下記の実証的研究を行った.I.表面改質PCの創製プラズマCVD装置およびイオン化蒸着装置用いて、DLC表面処理を施した供試サンプルを作成した。III.トライボロジー評価システムによる実証的研究前年度の研究で作成された表面改質PCについて下記の種々の試験法による実証的評価を実施した。(1)トライボロジー測定装置(カロテスタボール研磨型磨耗試験機)を用いた実証的試験(潤滑性・耐磨耗性評価)(2)マイクロビッカース硬度試験(密着性評価)(3)マイクロスクラッチ試験(密着性評価)(4)SEMによる摩粍痕の定量的評価本研究によって得られた結果は以下の通りである.(1)摩擦係数μは,プラズマCVD法によるDLC/PC材の場合未処理材に比べ約4/5に,イオン化蒸着法によるDLC/PC材の場合約1/3にまで低下した.(2)DLC薄膜をコーティングされたPC材の磨耗は,未処理材に比べ大きく低減されていた.ただし,摩耗過程において,プラズマCVD法によるDLC/PC材では初期段階で無秩序な薄膜の割れが発生し,イオン化蒸着法によるDLC/PC材では薄膜自体の磨耗後,すべり方向に垂直な円弧状の割れが発生した.(3)上述(2)の要因は,イオン化蒸着法によるDLC薄膜がプラズマCVD法に比べ,薄膜のミクロ構造に起因する高硬度,高強度,平滑性,さらには高い密着性を有しているためと示唆された.特に,イオン化蒸着法によるDLC/PCは,プラズマCVD法に比べ薄膜のせん断強さが優れているものと示唆された.

In this study, the safety of symbiotic polymer materials, environmental symbiotic polymer materials and machinery has been studied in the past two years. In this year's PC DLC program, highly functional PC programs will be launched, and projects will be completed, including research and research programs. The purpose of the study of friction and wear resistance is to improve the performance of friction and wear resistance. the purpose of this paper is to study the friction and wear resistance of DLC film. I. The surface modification of the PC equipment, the CVD device, the steaming device, and the DLC surface treatment system are used to test the quality of the equipment. iii. In the previous year, the previous year's study was conducted in order to improve the performance of various kinds of surface modification methods under the PC system. (1) the equipment for measuring the wear resistance of the abrasive wear tester (1) is used to measure the wear resistance of the abrasive wear tester. (2) the wear resistance (2) of the abrasion tester (2). The hardness (3) of the abrasion test (3) the adhesion test (4) the quantitative analysis of the friction marks of the SEM test. The following results are obtained. (1) the number of friction is μ. The ratio of untreated DLC/PC to untreated DLC/PC is about 4pm 5, while that of DLC/PC is about 3%. (2) the wear of DLC film is much lower than that of PC. During the process of wear and tear, the process of wear and tear was measured by CVD method. In the early stage of DLC/ PC material, the film was cut and steamed. After the self-wear of the film of DLC/ PC, the wear of the film was measured vertically and arcuately. (3) because of the above (2), the chemical steaming method was used to compare the DLC film and the CVD method. The reason for the formation of thin film is high hardness, high strength, smoothness, high adhesion. In particular, the steaming method is more sensitive to the DLC/PC method, and the CVD method is better than the thin film method.

项目成果

鈴木秀人, 中村雅史, 安岡学: "スーパ表面改質材の疲労信頼性に関するフラクトグラフィ的研"日本機械学会年次大会講演論文集. 319-320 (2001)

Hideto Suzuki、Masashi Nakamura、Manabu Yasuoka：“超表面改性材料疲劳可靠性的断口研究”日本机械工程学会年会论文集 319-320（2001）。

鈴木秀人, 渡辺裕, 中村雅史, 池永勝, 東谷仁志: "DLC表面改質による環境調和型高分子材料の潤滑特性改善"日本機械学会・平成12年度材料力学部門講演会論文集. 155-156 (2000)

Hideto Suzuki、Yutaka Watanabe、Masashi Nakamura、Masaru Ikenaga、Hitoshi Higashitani：“通过 DLC 表面改性改善环保聚合物材料的润滑性能”日本机械工程师学会 2000 年材料力学分会会议记录 155-156（2000 年）。 ）

川名淳雄,渡辺裕,鈴木秀人,中村雅史,池永勝: "DLC表面改質・PEEK材の硬さ試験による表面特性評価"日本機会学論文集(A編). 第66巻645号. 894-900 (2000)

Atsuo Kawana、Yutaka Watanabe、Hideto Suzuki、Masashi Nakamura、Masaru Ikenaga：“通过 DLC 表面改性/PEEK 材料的硬度测试评估表面性能”日本机械工程学报（编辑 A）第 66 卷，第 645 期。894。 -900 (2000)