セラミックス摺動面の微量摩耗の定量評価

陶瓷滑动表面微小磨损的定量评估

• 批准号: 04805015
• 负责人: 笹島 和幸
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04805015/
• 关键词: セラミックス; 摩耗; 表面微細形状; 三次元測定; 摩耗体積; 定量評価; 統計処理; 相関

機能部品の多様化・ハイグレード化の一つとして随所にみられるセラミックスの摺動面への応用において、評価が重要である摩耗の形態、摩耗量の定量評価を、表面の微細な形状の一部が摩耗して削り取られていく過程を追跡し、その削り取られた体積で摩耗を評価する手法として開発した。実験は空気静圧テーブルを案内とするピンオンディスク型の高精度摩耗実験装置を開発して一定距離摩擦したセラミック試料を、高精度の表面微細形状測定装置で測定して行った。測定後の実験装置への再取り付けの際のリロケーション、ならびに繰り返される測定における同一測定位置の設定には顕微鏡を用いた治具を工夫し、さらに統計処理により相互相関関数の計算によってその位置決め誤差をも取り除き、常に同じ位置における形状の変化を追跡できるようにした。摩耗量の評価は、試料の摺動距離とともに三次元的に測定し、形状の対応する部分の変化を体積として求めた。セラミック試料としてSi_3N_4とAl_2O_3をピンとし、SK3をディスクとしたドライの条件下で実験した結果、両者とも摺動距離の増加とともに摩耗体積は増加すること、実験の初期に急激な摩耗の進行があり、その後緩やかな摩耗が進行し、さらにまた急激な摩耗が進行すること、最後の摩耗形態において処女面の形体は失われること、Si_3N_4はAl_2O_3に比較して凹凸の先端の摩耗面が平滑であること、Al_2O_3は処女面として付与した平面研削加工の凹凸よりは若干小さいものの、ほぼ同じ大きさの摩耗面(摩耗粉の脱落)が観測され、両者の摩耗面の微細な形状に違いのあることなどがわかった。今後、潤滑下の実験などへ発展させ、セラミックスの摩耗におけるなじみ過程の定量的な評価などの研究が期待される。

A variety of functional parts, such as the shape of the friction, the quantitative evaluation of the friction, and the fine shape of the surface, are used to track the process and evaluate the volume of friction. High precision friction tester for air pressure measurement in the test case After the measurement, the measurement device is used to set the same measurement position, the microscope is used to set the time, and the statistical processing is used to calculate the position determination error. The evaluation of friction, the bending distance of the sample, the measurement of the three-dimensional shape and the measurement of the volume of the sample Under the condition of Si_3N_4 and Al_2O_3, the friction loss volume increases, and the friction loss increases. Finally, the wear morphology of the virgin surface is different from that of Si_3N_4 and Al_2O_3. The wear surface of the virgin surface is smooth and smooth compared with that of Si_3N_4 and Al_2O_3. The wear surface of Al_2O_3 is smooth and smooth compared with that of Al_2O_3. The wear surface of Si_3N_4 and Al_2O_3 is smooth and smooth compared with Al_2O_3. In the future, the quantitative evaluation of the friction process under lubrication is expected.