【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.15】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NM0136
利用課題名 / Title
DLC膜上の剥離痕の断面観察に関する研究
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構 / NIMS
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials
キーワード / Keywords
エネルギー貯蔵/ Energy storage,環境発電/ Energy Harvesting
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
佐藤 魁星
所属名 / Affiliation
東京理科大学 工学部 機械工学科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
長井拓郎,岡田徳行,水田里佳
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NM-403：TEM試料自動作製FIB-SEM複合装置
NM-407：セラミックス試料作製装置群
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
自動車の電動化に関する技術課題の一つに，モータの小型・高速回転化がある．モータの高速回転化は，減速機歯車や転がり軸受における転がり摩擦接触の頻度の増加をもたらす．そのため，疲労摩耗形態の一つであるマイクロピッチングへの対策が急務となっている．ダイヤモンドライクカーボン (Diamond-like carbon : DLC) 膜は，sp2結合とsp3結合が混在した非晶質硬質薄膜の一種であり，高硬さと化学的安定性を有し優れたトライボロジー特性を有することが知られている．耐ピッチング性は，硬さが高いほど向上することが報告されていることから，硬いDLC膜を歯車や軸受表面に応用することが期待されている．しかしながら，DLC膜のマイクロピッチング特性およびマイクロピッチングの発生メカニズムについては，十分な知見が得られていないのが現状である．本研究では，DLC膜の中でも特に高い硬さをもつことから歯車や軸受部への適用が期待されているta-C膜に着目し，ボールオンディスク式転がり摩擦試験機を用い，転がりすべり接触下においてすべり率がDLC膜の耐ピッチング性に及ぼす影響およびマイクロピッチング発生原因の調査を行った．
実験 / Experimental
摩擦試験後の表面のマイクロピッチング発生原因を調査するため，TEM試料自動作製FIB-SEM複合装置 (FIB-SEM, Ethos NX5000, Hitachi high-tech, JP) を用いてta-Cボールのしゅう動部の断面を観察した．断面の作成にはガリウムイオンエッチングを用いた．
結果と考察 / Results and Discussion
摩擦試験後のta-Cボールの摩耗痕部における断面の電子顕微鏡像を示す．ta-C膜内部において，欠陥およびき裂が確認された．なおこの欠陥およびき裂は試験前のta-C膜では確認されなかった．本結果を基にすることで，ta-C内部においては，摩擦試験により，内部に欠陥が発生するものと考えられる．
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 SEM image of cross-section of ta-C ball (SRR5%)
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件