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セグメント構造ダイヤモンド状炭素膜を摩擦駆動面に用いた高出力超音波モータ

在摩擦驱动表面使用分段类金刚石碳膜的高输出超声波电机

基本信息

批准号：
19016005
负责人：
高崎正也
金额：
$ 5.25万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19016005/
关键词：
アクチュエータトライポロジー超音波薄膜

项目摘要

セグメント構造ダイヤモンド状炭素(segment-structured DLC : S-DLC)膜をステータ振動子の摩擦駆動面に形成し, 駆動性能(速度・推力)を損なうことなく寿命(摩耗痕の形成・運転不可となるまでの時間)を長くすることを検討している. 弾性表面波リニアモータを対象として, 摩擦駆動面のLiNbO_3基板表面にS-DLC膜を導入して駆動実験を行ったところ, 期待通りの推力を発揮しなかった. 振動子の材質が圧電単結晶LiNbo_3であり, 従来のDLC製膜パラメータでは最適なS-DLC膜が得られなかったためと推察した. そこで, LiNbO_3基板の摩擦駆動面にセグメント構造のクロム膜を形成し, その上からDLC膜の連続膜を形成し, セグメント構造DLC膜とした. この膜の形状を観察したところ,形状・高さがそろうており, 駆動面(スライダと接触する面)の表面粗さがnmオーダーになっていることを確認した. 駆動実験を行ったところ, 従来の弾性表面波リニアモータと同程度の駆動性能を得ることができた. また, 繰り返し駆動において, DLC膜が剥離する現象は見られなかった. LiNbO_3基板とクロム膜, 及び, クロム膜とDLC膜それぞれの密着度が良いためと考えられる. セグメント構造DLC膜を摩擦駆動面に導入し, 耐摩耗性を向上させつつ, 従来と同程度の駆動特性を得ることができた.

In the case of carbon (segment-structured DLC : S-DLC) film, the friction surface of the vibration element is formed, and the dynamic performance (speed and thrust) is impaired. The life (time for formation and operation of friction marks) is prolonged. The surface of LiNbO_3 substrate is coated with S-DLC film on the friction surface, and the thrust of the friction surface is expected to be released. The material of the vibrator is LiNbo_3, and the DLC film is optimized for S-DLC film. In this paper, the formation of DLC film on the friction surface of LiNbO_3 substrate is discussed. The shape of the film is observed. The shape is high. The surface thickness of the moving surface is confirmed. With the improvement of dynamic performance, we can achieve the same level of dynamic performance as the recent nonlinear surface wave vibration. The phenomenon of DLC film peeling off is observed in the film. LiNbO_3 substrate: DLC film: DLC film: good adhesion. The DLC film has a friction surface, wear resistance, and dynamic characteristics of the same degree.