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理化学研究所 素形材工学研究室 加藤 照子

研究テーマ :
ELID研削を施したセラミックス被膜のトライボロジー特性の解明
CCDマイクロスコープトライボシステムを用いた摩耗過程のインプロセス観測
セラミックス,硬質被膜材料のマイクロ摩耗のメカニズムに関する研究

主な研究成果 :
(1) ELID研削において,研削加工条件に対応する初期表面粗さ及び摩擦条件である荷重を両軸に用いることにより,摩擦係数及び摩擦後の表面粗さの程度を分類した.

SiC被膜の摩擦係数と荷重及び初期粗さの関係
SiC被膜の摩擦係数と荷重及び初期粗さの関係

SiC被膜の摩擦後の表面粗さと荷重及び初期粗さの関係
SiC被膜の摩擦後の表面粗さと荷重及び初期粗さの関係
(2) 通常の研削仕上げ面における摩耗形態はパウダー形成型が支配的であるが,ELID研削を施した場合には低接触圧力下でパウダー形成型の摩耗が生じず,最大で約20倍耐摩耗性に優れる.

摩擦係数と無次元パラメータ SC*の関係
摩擦係数と無次元パラメータ SC*の関係
(3) ブロックとの片当たり接触下において生ずる摩耗のメカニズムを実験及び理論式を基に分類し,新たな摩耗形態図を構築した.

片当たり接触下において生じる硬質被膜材料の摩耗形態のまとめ
片当たり接触下において生じる硬質被膜材料の摩耗形態のまとめ

摩耗形態図
摩耗形態図
(4) 半球状ピンとの摩擦において生じる硬質膜被材料の摩耗形態を実験及び理論式を基に分類した.

半球状ピンとの摩擦において生じる硬質被膜材料の摩耗形態のまとめ
半球状ピンとの摩擦において生じる硬質被膜材料の摩耗形態のまとめ
(5) 種々の摩擦条件下で得られた幅広い比摩耗量の値を統一的に評価した.

各種条件下の比摩耗量の値
各種条件下の比摩耗量の値
* 本テーマに関する詳細な研究活動は 東北大学堀切川研究室 をご参照下さい。


研究論文リスト ;
(1)ELID研削を施したSiC被膜の表面粗さと摩擦特性の関係,加藤照子,大森整,張春河,銭軍,宮川千春,伊藤伸英,堀切川一男,砥粒加工学会誌,Vol.44,No.3,pp.132-137(2000)
(2)A comparative study: Surface characteristics of CVD-SiC ground with cast iron bond diamond wheel, Chunhe Zhang, Teruko Kato, Wei Li, Hitoshi Ohmori, International Journal of Machine tools &Manufacture, 40 (2000) 527-537.
(3)Analysis of friction and wear properties of CVD-SiC film with ELID-grinding, Teruko Kato, Hitoshi Ohmori, Chunhe Zhang and Jun Qian, Abrasive technology :Current Development and Apprications I, (1999) 165-172.
(4)Fabrication of Micro Shapes for Advanced Materials by ELID Grinding, Jun Qian, Hitoshi Ohmori, Teruko Kato, Gyung Nyun Kim, Hae Do Jeong, Journal of the Korean Society of Precision Engineering,Vol.17, 122-128(2000)
(5)Experimental and Theoretical Analysis of Wear Mechanism of Metals in Tilted Block on Plate Type Sliding, Kazuo Hokkirigawa, Teruko Kato, Tsutomu Fukuda, and Masanori Shinooka, Wear, Vol.214, (1998) 192-201.
(6)ブロックとプレートの片当たり接触におけるすべり摩耗機構の解明,加藤照子,堀切川一男,福田努,篠岡正規,高橋仁,トライボロジスト,42巻,6号,(1997) 454-461.
(7)Analysis of Sliding Wear Mechanism of Oxide Films on Hot Roll Surfaces based on In-Situ Observation of Wear Process by the CCD Microscope Tribosystem, Kazuo Hokkirigawa, Teruko Kato, Tsutomu Fukuda, and Masanori Shinooka, Journal of Japanese Society of Triborogists, Vol.42, No.10, (1997) 777-784.
(8)Wear Mode Transition of Hard Films on Al Alloys under Variable Normal Load, Teruko Kato, Kazuo Hokkirigawa, Tsutomu Fukuda, Masanori Shinooka and Jin Takahashi, Surface Engineering, Vol.13, No.3, (1997) 204-206.
(9)The Experimental and Theoretical Analysis of Wear Mechanisms of Metals and Hard Films in Tilted Pin on Plate Type Sliding Test, Kazuo Hokkirigawa, Teruko Kato, Tsutomu Fukuda, Masanori Shinooka and Jin Takahashi, Surface Modification Technologies X, Vol.10, (1997) 117-129.
(10)Wear Mode Transition of Hard Films Coated on Aluminium Alloys by the Change of Normal Load, Teruko Kato, Kazuo Hokkirigawa, Tsutomu Fukuda, Masanori Shinooka and Jin Takahashi, Surface Modification Technologies X, Vol.10, (1997) 841-851 [ BEST POSTER AWARD OF SMT-10 ]
(11)The Analysis of Wear Mechanisms of Hard Films Coated on Aluminium Alloys by Using a CCD Microscope Tribosystem, Teruko Kato, Kazuo Hokkirigawa, Tsutomu Fukuda, Masanori Shinooka and Jin Takahashi, Proceedings of the International Tribology Conference, (1995) 581-586.


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