金属表面処理科 表面改質分野


最終更新日 2016年8月2日

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 製品へのクレーム・信頼性・安全性に不可欠な分析データ提供、複雑化、高度化する相談への対応業務紹介pdf
  
  表面改質分野では、TiNやCrNをはじめとする硬質膜やダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜などの各種ドライコーティング膜および各種溶射皮膜の形成技術や評価技術に関する設備開放、研究支援などを行っています。また、これらに関する、技術相談(無料)、現地相談、受託研究にも対応しています。
  ドライコーティング技術に関する研究としては、従来の硬質膜に対し、潤滑環境下で優れた性能を発揮するための形成技術の開発、DLC膜の膜質制御技術の確立に取り組むほか、次世代コーティング材料の開発として、金属ガラス膜や窒化ホウ素膜の形成技術に関する基礎的研究を進めています。
  一方、溶射技術に関する研究としては、セラミックス溶射皮膜および金属溶射皮膜の皮膜特性の高機能化に取り組んでいます。最近は、次世代ステンレス溶射皮膜の開発として、溶射技術と低温プラズマ処理を組み合わせることで、ステンレス溶射皮膜の耐摩耗性を耐食性が損なわれることなく、セラミックス溶射皮膜と同程度にする新技術の開発を進めています。

○DLC膜の実用化支援
 ドライコーティングの受託加工市場は年々成長しています。特に、DLC膜の実用普及には目覚ましいものがあります。DLCは優れた固体潤滑性と耐摩耗性を兼ね備えており、その他、化学安定性や生体適合性など魅力的な特性を有しています。 ただし、形成手法や成膜条件によって種々様々なDLCが存在するため、要求性能に応じた膜の選択、形成が重要になります。「DLCはいいと聞いていたのに、使ってみるとそうでもなかった」ということをよく耳にしましたが、今日では、「DLCには種類がある」ということも認知されるようになり、適用を検討する企業が確実に増えています。当分野では、DLC技術に関する情報収集や共通課題の解決を目的として全国公設試で組織されたDLC技術研究会の活動に参画しています。また、新しいコーティング材料の形成技術の開発にも取り組んでいます。このような活動を通じて、ドライコーティングに関わる企業のものづくりを支援しています。

   
   (DLCコーティングしたドリル例)

○溶射に関する技術支援
 溶射はめっきなど他の表面改質の方法に比べ短時間で厚膜を形成できることから、最近、新規に溶射皮膜を採用する事例が増えています。当所では、このような溶射技術は初めてという新規ユーザーが、溶射技術をスムーズに理解して導入できるよう支援しています。また、既に溶射技術を採用されておられるユーザーからの、溶射皮膜のさらなる特性改善などの技術相談に対しては、受託研究や各種評価分析などにより対応しています。

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●依頼試験 ・・金属の硬さ・組織・強度・熱分析など

 金属材料の組織、硬さ、引っ張り試験、高温の熱分析(熱膨張)の依頼試験を行っています。TiNやCrNをはじめとする硬質膜やダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜などの各種ドライコーティング膜および各種溶射皮膜の形成技術や評価技術に関する設備開放、研究支援などを行っています。また、これらに関する、技術相談(無料)、現地相談、受託研究にも対応しています。
 

主な依頼項目と手数料

番号 試験名 試験条件 金額 備考
G415 金属組織写真撮影 1 試料、1枚 5,200円 1 枚 増すごとに2,200 円加算
G303 ビッカース(硬さ) 1 試験 4,400円
G304 ビッカース(硬さ分布 ) 1 試験 7,400円 10 箇所 増すごとに7,400 円加算
O701 試料調製 1 試料、30分 2,500円 30 分 増すごとに2,500 円加算
G305 ロックウェル(硬さ) 1 試験 3,100円
G306 ロックウェル(硬さ分布) 1 試験、10箇所 4,300円 10 箇所 増すごとに4,300 円加算
G312 ビッカース硬さ試験(9.807N以下) 1 試験 4,300円
G313 ビッカース硬さ分布試験(9.807N以下) 1 試験、10箇所 7,400円 10 箇所 増すごとに7,400 円加算
G101 引張り 1 試料 4,400円
G102 引張り(伸び測定) 1 試料 8,500円
A242 熱分析(室温から500°Cまで) 1 試料 11,500円
A243 熱分析(室温から1400°Cまで) 1 試料 16,200円
A244 熱分析(1400°Cから1700°Cまで) 1 試料 28,600円

各試験項目については依頼試験・開放機器検索画面でご確認下さい。
詳細は「顧客サービスセンター総合受付 (Tel.0725-51-2525)」にお問い合わせいただきますようお願いします。

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●機器利用 

成膜装置

番号 機器名 使用単位 金額 担当
A3147 UBMスパッタ装置 1日 51,900円 小畠、三浦
A3022 DCプラズマ溶射装置 半日 48,600円 足立
A3114 エアロプラズマ溶射装置 1時間 9,800円 足立
A3115 電気アーク溶射装置 1時間 5,700円 足立
A3116 溶射ロボット・防音室 1時間 5,700円 足立

金属材料の強度、コーティング膜の評価装置

番号 機器名 使用単位 金額 担当
A7303 超微小押し込み硬さ試験機(ナノインデンテーション・テスター) 1日 29,600円 小畠、三浦
A3005 ダイナミック超微小硬度計 1時間 3,400円 三浦、小畠
A1017 微小硬度計システム 1時間 3,300円 三浦、小畠
A3007 微小硬度計 1時間 3,100円 三浦、小畠
A7304 全自動マイクロビッカース硬さ試験機システム 1時間 3,500円 三浦、小畠
A9225 ロックウェル硬さ試験機 1時間 2,200円 三浦、小畠
A9224 スクラッチ試験機 1時間 4,800円 小畠、三浦
A3003 スクラッチ試験機2 1時間 2,800円 小畠、三浦
A1013 インストロン万能材料試験機 1時間 5,100円 足立
A7211 試料調整装置一式(金属顕微鏡含む) 1時間 3,600円 小畠、三浦
A7210 倒立型金属顕微鏡撮影システム 1時間 2,100円 小畠、三浦

※装置使用にあたって、使い方の説明等の「指導料」を別途ご負担いただく機器があります。
※また、受託研究、依頼試験にも対応している機器もございますので、担当までご相談ください。
各貸与機器については依頼試験・開放機器検索画面でご確認下さい。
詳細は「顧客サービスセンター総合受付 (Tel.0725-51-2525)」にお問い合わせいただきますようお願いします。

【成膜や試験に活用する主要機器】
UBMスパッタ装置(機器利用)


プラズマ溶射装置(機器利用)


スクラッチ試験機(依頼試験)


超微小押し込み硬さ試験機(開放機器)


示差熱天秤


熱膨張計


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  ●UBMスパッタ法による金属ガラス皮膜の成膜技術に関する研究
  ●DLC密着性評価方法の検討
  ●AIP法による炭素系硬質膜の成膜技術に関する研究
  ●チャンネル型微細溝を有した塑性加工金型用硬質厚膜の開発
  ●潤滑性に優れたPVD皮膜の作製技術に関する研究
  ●ステンレス溶射皮膜におけるS相の耐腐食性の改善と硬化機構の解明
  ●射皮膜の摩擦摩耗
  ●高密着力で耐腐食性に優れたアルミナ溶射皮膜の開発
  ●その他(サポイン事業支援、企業との共同研究、受託研究、基盤研究などを実施)


 保有シーズ(特許等)
   ○UBMスパッタ法による硬質薄膜の作製
   ○微細孔を有する硬質化合物皮膜
   ○溶射による高耐食性皮膜の作製

 研究・技術支援項目 

  ●製品化・研究支援     受託研究・簡易受託・オーダー依頼試験・共同研究

  ●技術者育成・研究支援  技術研修・オーダー研修・ORT

  ●現地相談・実用化指導




 支援・協力団体:●産技研技術開発協力会、●表面技術協会関西支部、●日本溶射学会、●日本熱処理技術協会西部支部 ●ドライコーティング研究会、●表面技術分科会、●DLC技術研究会など

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テクニカルシート

番号 タイトル(PDFファイル)
15005   ナノインデンテーション法における圧子先端補正
 15002 超微小押し込み硬さ試験機(ナノインデンテーション・テスター)
 13011 スクラッチ試験機
08003 ラマン分光法によるDLC膜中の水素濃度分析
05005 高性能アルミナ溶射皮膜の開発
03022 溶射装置
03021 硬さ試験器
02003 微細孔形成による硬質化合物皮膜の潤滑性向上
00008 溶射皮膜の硬さ試験
99014 ステンレス鋼(SUS304)のTiN被覆による耐食性の向上
98063 高周波プラズマCVDによるダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜の作製

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 研究所報告(技術報告、技術論文)

所報 タイトル(PDFファイル)
No.27 SUS316L溶射皮膜の低温プラズマ処理
No.23 ダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜のトライボロジー特性
No. 18 プラズマ溶射されたアルミナの溶融形状と皮膜組織

表面改質分野メンバー ページTOP
 
氏名 役職 技術分野
足立 振一郎 主任研究員(工博) 溶射技術、表面分析
 (熱分析、材料強度試験、SEM−EDX分析、溶射装置など)
小畠 淳平 研究員(工博) ドライコーティング技術
 (金属組織試験、硬さ・スクラッチ密着性試験、UBMS成膜装置など)


インターネット技術相談はhttp://tri-osaka.jp/tri24c.htmlまでどうぞ。
 金属表面処理科/大阪府立産業技術総合研究所