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月刊機能材料 2014年2月号

【特集】高機能材料表面を実現するトライボコーティング技術

商品コード: M1402

  • 発行日: 2014年2月5日
  • 価格(税込): 4,320 円
  • 体裁: B5判
  • ISBNコード: 0286-4835

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目次

【特集】高機能材料表面を実現するトライボコーティング技術
Tribo-coating Technology Realizing Functional Material Surfaces

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特集にあたって
Introduction
三尾 淳((地独)東京都立産業技術研究センター)
大森 整((独)理化学研究所)

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エンジン用すべり軸受に施す固体潤滑オーバレイコーティング
Solid-lubricant Overlay Coating for Sliding Bearings of Internal-combustion Engines

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冨川貴志(大豊工業(株))
神谷 周(大豊工業(株))
千年俊之(大豊工業(株))

固体潤滑オーバレイコーティングは,すべり軸受に施すことでなじみ性が付与され軸受
性能の向上に貢献してきた。近年では,固体潤滑剤の潤滑特性によりハイブリッドシステ
ムやアイドリングストップシステムを備えた起動停止を多く繰り返すエンジンでの耐摩耗
性向上やフリクション低減効果により燃費向上にも貢献している。本報ではそれらについ
て解説する。

【目次】
1.はじめに
2.エンジン用すべり軸受について
3.低フリクション特性,起動停止環境下での耐摩耗性
4.起動停止環境下での耐摩耗性の向上
5.低フリクション特性の向上
6.おわりに

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ディーゼルコモンレール用トライボコーティング技術
Tribocoating Technique for Diesel Common Rail System

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村上洋一((株)デンソー)
菅原博好((株)デンソー)

 ディーゼル車における排ガス・燃費規制対応として,燃料噴射装置のコモンレールシス
テムが開発され普及してきた。このシステムの成立性は,しゅう動部の耐摩耗・耐焼付き・
耐デポジットなどのトライボロジー特性の向上がポイントである。CrN・DLC といった
トライボコーティングを開発・適用することにより,従来の金属系材料では達成できなか
ったこれら要求特性を満足できた。

【目次】
1.はじめに
2.CRS におけるトライボコーティングの課題
3.CRS 用ポンププランジャCrN コーティング開発
3.1 耐摩耗面からのコーティング選定
3.2 CrN コーティング製造技術開発
4.インジェクタ用DLCコーティング開発
4.1 耐摩耗面からのコーティング選定
4.2 耐デポジット面の検討
4.3 DLC コーティング製造技術開発
5.コーティングの展開の可能性
6.今後の求められる機能と課題

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水素フリーDLC 膜と潤滑油の組み合わせによるエンジンフリクションの低減技術
Eff ective Low Friction Technology using the Combination of Hydrogen‒free
DLC Coatings and Lubricants for Engine Friction Reduction

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馬渕 豊(日産自動車(株))
三宅正二郎(日本工業大学)

潤滑下の摩擦係数を低減する方策として表面処理膜の濡れ性に着目し解析した結果, 水
素を含まないダイヤモンドライクカーボン膜と,-OH 基を含む油性剤を組み合わせるこ
とで摩擦係数を大幅に低減する仕様を見出した。この組み合わせをエンジンのバルブリフ
ター摺動部と省燃費エンジン油にそれぞれ適用することで,大幅な燃費向上に繋げること
ができた。

【目次】
1.はじめに
2.開発の狙い
3.水素フリーDLC 膜と潤滑油によるフリクション低減技術
4.水素フリーDLC 膜に対応した省燃費エンジン油の開発
5.まとめ

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T 字状フィルタードアーク蒸着装置と高品質スーパーDLC 膜の開発
T‒Shape Filtered‒Arc‒Deposition System and High‒Quality Super DLC Film

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滝川浩史(豊橋技術科学大学)

スーパーDLC(ダイヤモンドライクカーボン)とは,40GPa 以上(~ 80GPa 程度)
の硬さを持つアモルファスカーボン膜を言う。一般的なDLC は水素を含有するが,スー
パーDLC は水素をはじめ,他の元素を含まず炭素のみで構成されている。そのため,他
のDLC と比べて硬いだけでなく,摩擦係数が低い,アルミやガラスと融着しないなどの
特異な性質を呈する。それらの特徴を利用した応用が工業的に展開されている。

【目次】
1.はじめに
2.フィルタードアーク蒸着
2.1 真空アーク蒸着法
2.2 T 字状フィルタードアーク蒸着装置(T‒FAD)
2.3 T‒FAD の高機能化
3.スーパーDLC
3.1 DLC の作り分け
3.2 高品質スーパーDLC の応用
3.3 切削工具への応用
3.4 その他の応用
4.おわりに

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DLC から進化した高機能膜ICF と新型水素フリーICF 成膜装置
Future Stage of DLC High‒performance ICF and Hydrogen Free ICF Coating Machine

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平塚傑工(ナノテック(株))
中森秀樹(ナノテック(株))

 DLC 膜の利用が広まる中,単に低摩擦や高耐久性といった用途だけでなくその機能性
を制御して利用されるようになってきた。本稿では,その高機能化を行うための各種成膜
法とドーピング技術および新規開発した新型水素フリーICF 成膜技術に関して記述した。
また,DLC の光学的評価方法と高機能化を活かした用途とRoll to Roll 成膜装置開発を
行った事例,今後の高機能膜ICF の展望を示す。

【目次】
1.はじめに
2.従来DLC 膜の特性と用途
3.DLC の高機能化
4.大電力パルススパッタリングによる高機能膜水素フリーICF
5.光学特性によるDLC タイプ分類
6.今後の発展

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細穴内面へのプラズマCVD・DLCコーティング法の最前線
Frontier of Internal Plasma CVD and DLC Coating for Narrow Tubular Shape

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上坂裕之(名古屋大学)

本稿では,プラズマCVD を用いて金属部材の細穴内面形状への成膜を行う際に考慮す
べき制約条件や,その制約条件を満たすための方針について解説した。また細穴内面への
プラズマCVD のために新しく我々が開発したマイクロ波プラズマCVD 技術と,それを
用いた細穴内面へのDLC 成膜に関する最新の研究成果を紹介した。

【目次】
1.緒言
2.内面形状のプラズマCVD に対する制約条件
2.1 アスペクト比による制約条件
2.2 シース幅による制約条件
2.3 ガス分布による制約条件
3.プラズマCVD による細穴内面成膜に適したプラズマ生成手法
4.MVP 方式のプラズマCVD による細穴内面へのDLC 成膜
4.1 1/4 インチステンレス鋼パイプ内面へのDLC 成膜
4.2 PICVD 法に則った原料ガス枯渇の影響回避による均一化
5.最後に

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Material Report -R&D-

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新規マイクロ波加熱としての界面選択加熱の可能性と機能材料形成プロセスへの展開
Potentials of Novel Interface‒selective Microwave Heating and Applications to
Functional Material Processing

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米谷真人(東京工業大学)
和田雄二(東京工業大学)

 マイクロ波を利用した新規な加熱プロセスとして,複合材料の界面での発熱に由来する
局所加熱手法を提案する。これにより,従来加熱に比べ非常に短時間での加熱プロセス,
界面での接合性を向上,さらにはマイクロ波で加熱不可能であった材料への適用が可能と
なる。この加熱方法を色素増感太陽電池のナノ半導体多孔質電極の焼成プロセスに適用し,
結果として従来の焼成方法に比べ一桁以上の迅速なプロセスを達成した。

【目次】
1.はじめに
2.マイクロ波加熱と加熱部位の選択性
2.1 マイクロ波吸収と加熱過程
2.2 内部・急速加熱
2.3 選択加熱
2.4 非平衡局所加熱
2.5 複合体界面加熱
3.新規複合体界面加熱
3.1 複合体界面の導入による加熱
3.2 複合体界面加熱の機能材料形成への応用
3.3 複合体界面加熱の応用展望
4.おわりに

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光と熱で繰り返し成形できる新規バイオフィルムの開発
Development of Bioplastic Films with Photofunctional Multiple Shape‒Memory

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矢崎克明(北陸先端科学技術大学院大学)
王 思乾(北陸先端科学技術大学院大学)
金子達雄(北陸先端科学技術大学院大学)

 低炭素化社会実現のためにバイオプラスチックへの素材転換を考える際,その普及には
基本性能やコストのほか,有用な付加価値の付与が検討されている。本研究では自然物の
中で有用な光特性を示す桂皮酸構造に注目し,桂皮酸誘導体より主鎖中に光反応性基を配
したバイオポリマーの合成,その特異な光機能性について報告する。

【目次】
1.はじめに
2.光変形する主鎖型ポリマーの設計
3.ハイパワーの発生を伴う光変形を示すポリマー
4.熱と光で繰り返し成形するポリマー
5.まとめ

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機能材料マーケットデータ

金属表面処理剤工業の動向
The Trend of Metal‒surface Treating Agent Industry

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【目次】
1.はじめに
2.概要
3.脱脂・洗浄(剤)
4.化成処理剤
5.防錆剤(防食剤)・防食塗料
6.業界動向
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