ナノ薄膜のトライボ特性のESEM・VTRトライボシステムによる評価

使用 ESEM/VTR 摩擦系统评估纳米薄膜的摩擦特性

基本信息

批准号：
10750099
负责人：
王東方
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

マイクロピン-オン-ディスク装置及び雰囲気制御装置においてESEM・VTRトライボシステムを改善することで,ナノ薄膜のトライボ特性及びトライボ材料としての使用条件に関し以下のように纏めた。1)イオンミキシング法によるCNx膜及びC膜の水蒸気中における摩擦特性に及ぼす接触圧力,摩擦繰り返し数,滑り速度,運動形態,膜厚及び水蒸気圧力の影響を測定し,接触表面変化及び損傷をESEM・VTRトライボシステムを用いて動的観察することで,摩耗形態を分類し,その結果を摩耗形態図に纏め,特にイオンビームミキシング法より成膜されたCNx膜の水蒸気中におけるダイヤモンドとの滑り摩擦における摩擦摩耗のメカニズムを明らかにした(平成11年材料の摩耗に関する国際会議で発表)。2)昨年度の研究により、C膜に窒素注入することでシリコン材料の"摩耗粒子未発生"領域を拡大することができ,マイクロマシンシステムにおける接触面の保護膜としての応用可能性が期待されるという結論を出したが,本年度では,"摩耗粒子未発生"領域という考えを更にマイクロマシンシステムにおける接触面への設計指針の一つ重要なパラメータとして提案し,特にイオンビームミキシング法より成膜されたCNx膜の水蒸気中におけるダイヤモンドとの滑り摩擦における摩耗粒子の発生を避けるための臨界接触圧力に及ぼす摩擦繰り返し数,膜厚及び雰囲気の影響を測定し,その結果を"摩耗粒子未発生"領域図に纏めた。3)今後の研究の展開に関しては、マイクロマシンシステムにおける接触面への応用予備実験をし,保護膜としての有効性及び使用条件を実証する.

通过在微蛋白磁盘装置和大气控制装置中改善ESEM/VTR Tribo系统，总结了纳米薄膜的底环特性以及用作Tribo材料的条件，如下所示。 1) The effect of contact pressure, number of friction repetition, sliding speed, motion morphology, film thickness and water vapor pressure on the friction properties of CNx and C films by ion mixing was measured, and the wear morphology was classified by dynamic observation of contact surface changes and damage using the ESEM/VTR tribo system, and the results were summarized in a wear morphology diagram, and the mechanism of friction wear during sliding friction with阐明了由离子束混合形成的CNX膜的水蒸气中的钻石（在1999年的国际材料磨损会议上提出）。 2）在去年的一项研究中，我们得出的结论是，通过将氮植入C膜中，可以扩展硅材料“未生成”的硅材料区域，预计它可作为微电系统中接触表面的保护膜。 In this year, we proposed the idea of "ungenerated abrasion particles" as an important parameter for the design guidelines for contact surfaces in micromachine systems, and we measured the number of friction repetitions, film thickness, and atmosphere on the critical contact pressure to avoid the generation of wear particles in sliding friction with diamond in water vapor of CNx film formed by ion beam mixing, and the results were summarized in a "ungenerated磨损颗粒”区域图。 3）关于未来的研究开发，我们将对用于接触微型系统中的表面的应用进行初步实验，以证明保护膜的有效性和使用条件。