高機能トライボ表面プロセス部会とドライコーティング研究会、合同研究会を開催

 表面技術協会 高機能トライボ表面プロセス部会(代表幹事:岐阜大学 上坂裕之氏)とドライコーティング研究会(事務局:近畿高エネルギー加工技術研究所(AMPI))は6月7日、尼崎リサーチ・インキュベーション・センターにおいて、「高機能トライボ表面プロセス部会 第13回例会・第55回ドライコーティング研究会 合同研究会」を開催した。
合同研究会のもよう: 合同研究会のもよう合同研究会のもよう: 合同研究会のもよう

 高機能トライボ部会は、自動車の低燃費化・高性能化などへの高機能トライボ表面の寄与が増してきていることを背景に、自動車関連・コーティング関連企業や、大学・研究機関などが参加しての分野横断的な議論を通じ、低摩擦/高摩擦、耐摩耗性などに優れた高機能トライボ表面のためのプロセス革新に向けた検討を行う場として、2014年に設立された。

 また、AMPIでは所有する各種のレーザ装置やプラズマ装置を利用した加工技術や表面改質技術の研究開発、中小企業の技術支援、という二つのミッションを通じニーズとシーズを常に探っているが、ドライコーティング研究会はこうした観点からAMPIを母体にして、ドライコーティングなどの技術について研究会を開催することで、産官学問わず幅広い有識者の参加により、専門家の講演や保有技術の紹介など、活発な情報交換や勉強会の場を提供している。

 今回の合同研究会では、ドライコーティング研究会の島崎浩一郎氏(近畿高エネルギー加工技術研究所)と高機能トライボ部会の上坂氏からの開会挨拶に続いて、「DLCコーティング」をテーマに以下のとおり講演が行われた。
挨拶をする島崎氏: 挨拶をする島崎氏挨拶をする島崎氏: 挨拶をする島崎氏
挨拶をする上坂氏: 挨拶をする上坂氏挨拶をする上坂氏: 挨拶をする上坂氏

「小径長尺チューブ内腔へのDLCコーティング技術の開発と医療・バイオ応用」中谷達行氏(岡山理科大学)…ePTFEを素材とした人工血管に対して、生体適合性と耐久性を併せ持つ細管内面用DLCコーティングの適用について解説。医療応用の課題解決に向けて交流高電圧バーストプラズマCVD法を用いたa-C:H膜が①DLC膜に展性を付加②常温でコーティング③管状物内面へのコーティングを可能にする、としてDLC膜の評価を実施。その結果、人工血管の物理特性に影響を及ぼすことなくDLC膜が安定していたため、ePTFE人工血管(内径4mm、全長150mm)の内面にDLCを成膜し、犬の頸動脈人口欠陥置換術を施行した実験結果を報告した。動物実験では、免疫系細胞の付着抑制効果が確認され、人工血管の内皮が非常に薄く均一になっており、DLC膜が人工血管内の内膜形成に良い影響を与えていることが示唆される、とした。
講演をする中谷氏: 講演をする中谷氏講演をする中谷氏: 講演をする中谷氏

「DLC膜の構造分析法とISO20523」神田一浩氏(兵庫県立大学)…カーボン膜の分類についての国際規格であるISO 20523の制定までとその内容、放射光吸収分光法によるsp2比の決定、兵庫県立大学が運営するニュースバル放射光施設について、これからのDLC膜の構造分析について解説。ISO 20523については、分類のための性質と基準や結晶性の評価方法、水素量の評価方法、sp2/sp3比の評価方法などについて紹介した。また、sp2/sp3比の評価方法の一つとして挙げられたNEXFASでは軟X線領域での連続光源が必要として、軟X線利用に特化したニュースバルの利用分野などについて講演を行った。
講演をする神田氏: 講演をする神田氏講演をする神田氏: 講演をする神田氏

「MoDTC添加油中におけるDLCの摩擦摩耗特性」吉田善明氏(トーヨーエイテック)…カソーディックアークイオンプレーティング法によりDLC膜を形成する自社製の装置でta-C膜とta-C:H膜を形成し、MoDTC添加油中における機械的特性などを評価した結果について解説した。評価の結果、MoDTC添加オイルとDLCの併用でDLC膜が摩耗する現象を確認したこと、水素含有量が増加するとDLCの密度が疎になり比摩耗量が増加すると推定されたことなどを紹介した。また、MoDTC添加油中の試験では、sp2/sp3の比率が増加するとモリブデン酸化物との酸化反応が進み、比摩耗量が増加すると推定される、とした。さらに、sp3組成が多く水素含有量が少ない場合に、摩耗せずにMoDTC添加オイルとの併用が可能であることを報告した。
講演をする吉田氏: 講演をする吉田氏講演をする吉田氏: 講演をする吉田氏

「薄膜の機械的物性評価 密着性・硬さ・トライボロジー」田代直也氏(アントンパール・ジャパン)…同社が取り扱う硬さ試験機(インデンテーション試験機)、スクラッチ試験機、摩擦摩耗試験機、膜厚測定機について講演。ナノインデンテーション試験機では、800℃と高温環境で測定ができる装置を用いてTiN膜の測定事例を示し、顕微鏡で圧痕観察が不要であることや、硬さ・弾性率の面内・深さ方向のマッピングが行えることを解説した。また、スクラッチ試験機では、ポリマーやフィルムといったソフトマターからDLC膜など硬質薄膜を測定できる装置ラインナップを紹介。スクラッチ後にパノラマ撮影を行うことで、グラフデータとスクラッチ痕の写真を重ね合わせて分析を行うことができることが特徴と述べた。さらに摩擦摩耗試験機では、装飾用TiCNコーティング膜や酸窒化物コーティング膜、ボールベアリング向けにDLCコーティングを施したゴムシールの測定例を示した。
講演をする田代氏: 講演をする田代氏講演をする田代氏: 講演をする田代氏