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高効率メカノケミカルプロセスによる高密着性DLC皮膜の迅速創製

使用高效机械化学工艺快速创建高粘合性 DLC 薄膜

基本信息

批准号：
22656162
负责人：
林直人
金额：
$ 2.11万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22656162/
关键词：
ボールインパクト法メカノケミカル効果 DLC 離散要素法

项目摘要

本研究では,通常プラズマCVD(chemical vapor deposition)法など高エネルギー・高コストプロセスによって作られるDLC(diamond like carbon)皮膜を,加速されたボールの衝突によって常温・常圧条件下で誘起される瞬間的な高温・高圧反応場(メカノケミカル効果)を利用して迅速に形成することを目的とする。そのために鉛直方向に高速振動加速したボールによって繰り返しインパクト処理を行う新規のメカノケミカル法(ボールインパクト法)を提案し,密着性の高いDLC皮膜の創製を目指すと共に,離散要素法を基づく数値シミュレーションによってプロセス条件の最適化を図っている。本年度はまず,電気モーターによる機械的な回転を鉛直方向振動に変換し,ボールが装入された振動チャンバーが任意の周波数および振幅で振動するようにした,ボールインパクト法実験装置の作製を行った。周波数は最大100Hz,振幅は最大50mmまで上げられる。処理雰囲気を変えることができるよう,振動チャンバー全体をアクリルカバーで多い,騒音防止のためにカバー内部に吸音材を貼り付けた。予備実験として,粒子皮膜を作ることが困難なヒドロキシアパタイト粉末を利用し,空気雰囲気下で周波数および振幅を変更させて実験を行い,迅速に緻密かつ密着性の高い粒子皮膜の形成を確認した。また高速振動に基づく装置の負荷を計算し,安全な運転範囲を求めた。また同時に,ボールインパクト法の数値シミュレーションモデルの構築も行った。離散要素法に基づき,各ボールにかかる全ての力を時々刻々計算することで,全ボールの挙動が解析できる環境を整えた。

In this study, CVD(chemical vapor deposition) method was used to accelerate the formation of DLC(diamond-like carbon) film, which was used to accelerate the formation of high temperature and high pressure reaction fields induced at room temperature and normal pressure. A new method for the creation of highly adherent DLC films is proposed, and the discrete element method is used to optimize the conditions for the creation of highly adherent DLC films. This year, the mechanical vibration of the electric field is changed, and the vibration of the electric field is changed. The maximum number of cycles is 100Hz and the maximum amplitude is 50 mm. To deal with the vibration, the sound absorption material is attached to the inside of the vibration box. In preparation, it is difficult to form a particle film because the frequency and amplitude of the wave can be changed by using Rocosta powder in the air, and the formation of a dense and highly adherent particle film can be quickly confirmed. Calculation of loads on high-speed vibration equipment and safety requirements At the same time, it is necessary to construct a mobile phone with a number of different methods. The discrete element method is based on the calculation of the total force and the analysis of the total force.