【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.31】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23TU0096
利用課題名 / Title
潤滑油や水素環境中で形成する材料界面の解析
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku Univ.
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）その他/Others（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
トライボロジー, 腐食, 反応膜,電子顕微鏡/ Electronic microscope,集束イオンビーム/ Focused ion beam
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)
小池 亮
所属名 / Affiliation
トヨタ自動車東日本株式会社
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
今野豊彦,竹中佳生,兒玉裕美子
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
TU-504：超高分解能透過電子顕微鏡
TU-508：集束イオンビーム加工装置
TU-507：集束イオンビーム加工装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
自動車の省燃費化や燃料の多様化が求められる近年、機械の高効率化や高寿命化が大きな課題となっている。潤滑油中の研究においては、添加剤が摩擦特性に与える影響から、新たな材料・表面形状・潤滑油の指針を得ることが必要である。さらに水素などの環境で使われる材料では腐食の影響の解明が必要であるが、一方でその材料要因は分かっていないことが多い。TEMにより界面の構造を解析することで、より低摩擦・高信頼性につながる材料の方向性を示し、自動車として社会実装するための研究を行いたい。
実験 / Experimental
本研究では摩耗を促進させる摺動機構により表面の改質を行った。この試料をSEMにより観察するとともに、ガリウムイオンを用いたイオン光学系を有するFIBにより加工を行なった。具体的には粗堀および中堀加工後にサンプルをマニピュレータによって抽出し、薄片化加工を行ない、透過電子顕微鏡にて電子線が透過するまで薄くした。このように作製された試料を透過電子顕微鏡を用いて組成分布、各部位の結晶構造、形成される組織を調べた。
結果と考察 / Results and Discussion
図１にマニピュレータによるサンプル抽出の状況を示す。（最表層の観察のために表面が保護されている）このようにイオンビームによる表面変質部のダメージを避けるために保護層を蒸着した後、電顕試料を抽出した。図２には構造解析の一例として走査型透過電子顕微鏡により取得された明視野像を示す。一連の実験結果からプロセッシングが組織形成に及ぼす情報を得ることができ、今後の研究開発を加速することができた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１ FIBによるサンプルの抽出
図２ 透過電子顕微鏡による断面観察
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