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ナノ複合DLC表面改質による炭素繊維強化プラスチックの高機能発現

通过纳米复合DLC表面改性开发碳纤维增强塑料的高性能

基本信息

批准号：
18760074
负责人：
中村雅史
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Ibaraki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、次世代ナノコーティングによって格段に優れた耐摩耗性、潤滑特性をもつ高機能化CFRPを開発する。すなわち、皮膜のナノ・ミクロ構造を最適に制御してCFRPに適用できる「やわらかいDLC皮膜」を開発し、CFRPの耐摩耗性と靱性をともに飛躍的に改善する。特に、皮膜の密着性の改善と皮膜の割れの防止を目的とした。本年度は、エンプラの耐摩耗性を向上させるためにDLC表面改質をするにあたり,課題である密着性を改善するために基材と皮膜との中間層に複合的な処理を行うことを試みた.すなわち、エンプラ表面を微粒子衝突処理で粗さを与え、その上のDLCとの中間層を銅メッキ、ニッケルめっき、クロムめっきを数10〜数100μm程度の厚さで施し、段階的に硬さを変えた硬度傾斜中間層を作製し、この中間層が皮膜の密着性および表面耐摩耗化に及ぼす影響について評価を行った。DLCの製膜はRFプラズマCVD装置を用いた。また、摩擦摩耗試験にはボールオンディスク試験機を用いて金属材料と同等の試験条件にて試験を実施した。その結果、以下のことが分かった。すなわち、(1)表面を微粒子衝突処理を施した材料は、施していない材料に比べDLCの密着性が向上した。これは表面積増大によるアンカー効果が発現したもと考えられる。しかしながら表面粗さが均一でない場合は密着性が低下することが分かった。(2)エンプラ材料への中間層としての硬度傾斜メッキ処理はDLCの密着性改善に有効である。すなわち、最表面にクロムメッキを施した材料は飛躍的に耐摩耗性が向上し被膜の剥離も認められず密着性も向上することが分かった。

In this study, the next generation of high-powered CFRP is designed to improve the wear resistance and slip characteristics of the next-generation high-speed vehicle. The most effective way to control the wear resistance of CFRP is to improve the wear resistance of DLC. Special, the adhesion of the skin membrane to improve the adhesion of the skin membrane to prevent the purpose. This year, we need to improve the adhesion of the DLC surface to improve the adhesion of the substrates. On the surface of the DLC, the number of the particles is 10 ~ 100 μ m, the thickness is 10 ~ 100 μ m, the hardness of the segment is oblique, the adhesion of the film is in the middle of the slant, the adhesion of the film in the middle, the wear resistance of the surface and the line. DLC, membrane, RF, CVD device, etc. Wear and tear equipment, friction, friction and friction. The results of the results are as follows. The adhesion of (1) surface particles is higher than that of DLC. On the surface, there is a great deal of attention. The results show that there is a lot of trouble. The surface is thick, the surface is thick, the adhesion is low, the surface is thick, the surface is thick. (2) the hardness, hardness, DLC adhesion and adhesion of the materials are improved. On the surface, the wear resistance of the material is higher than that of the coating, the adhesion of the film, the adhesion of the film, the wear resistance of the material, the wear resistance of the material.