DLCの応用技術:進化するダイヤモンドライクカーボンの産業応用と未来技術

シーエムシー出版/2007.12

当館請求記号:PA151-J3

分類:技術動向
分類:市場動向


目次


目次

  • 第1章
    序論
    • 1
      DLCとは?DLC標準化の試み
      斎藤秀俊
      1
      • 1.1
        DLC膜の広がり
        1
      • 1.2
        DLC膜分類の歴史
        2
      • 1.3
        これからのDLC膜の分類
        3
      • 1.4
        DLC膜評価プロジェクト
        4
      • 1.5
        リサーチクラスター事業の成果
        6
    • 2
      プロセストライボロジーにおけるDLCの位置づけ
      片岡征二
      10
      • 2.1
        潤滑油に代わるDLC膜への期待
        10
      • 2.2
        塑性加工工具へ適用するための必要条件
        10
      • 2.3
        DLC膜の密着性向上への取組み状況
        11
        • 2.3.1
          密着性評価試験法
          11
        • 2.3.2
          トライボ試験による密着性評価試験結果
          11
      • 2.4
        DLCコーテッド工具のドライ絞り加工への適用
        14
    • 3
      DLCのつくり方と評価手法の基礎
      大竹尚登
      黒田剛史
      中川 拓
      大石竜輔
      高島 舞
      19
      • 3.1
        はじめに
        19
      • 3.2
        DLC合成の流れと必要な機材・材料
        19
      • 3.3
        DLC成膜の条件
        24
      • 3.4
        DLC膜の評価
        24
  • 第2章
    機械的応用
    • 1
      DLCの機械的応用の概観
      中東孝浩
      29
      • 1.1
        はじめに
        29
      • 1.2
        有害化学物質に関連する主な規制
        29
      • 1.3
        DLCの用途とその機械的要求性能
        32
      • 1.4
        DLCの摩擦・摩耗特性
        32
      • 1.5
        無潤滑摺動を狙ったDLCコーティング
        33
      • 1.6
        無潤滑切削を狙ったDLCコーティング
        34
      • 1.7
        変形する高分子材料へのDLCコーティング
        34
      • 1.8
        まとめ
        36
    • 2
      DLCの応用についての最新動向
      西口 晃
      37
      • 2.1
        金型への応用
        37
      • 2.2
        切削工具への応用
        38
      • 2.3
        機械部品への応用
        38
      • 2.4
        自動車部品への応用
        38
      • 2.5
        医療用部品への応用
        39
      • 2.6
        太陽電池への応用
        39
      • 2.7
        飲料容器への応用
        39
      • 2.8
        装飾品への応用
        40
      • 2.9
        まとめ
        40
    • 3
      パルスDCプラズマCVD法によるDLC膜の合成とその応用
      河田一喜
      41
      • 3.1
        はじめに
        41
      • 3.2
        量産型パルスDC-PCVD装置
        42
      • 3.3
        パルスDC-PCVD法で作製したDLC膜の特性
        43
      • 3.4
        DLC膜の応用
        48
      • 3.5
        おわりに
        49
    • 4
      UBMS法によるDLCコーティングの各種応用例
      赤理孝一郎
      50
      • 4.1
        UBMS法の原理と特長
        50
      • 4.2
        UBMS法によるDLCコーティングの特性
        51
        • 4.2.1
          皮膜密着性
          51
        • 4.2.2
          硬度制御性
          52
        • 4.2.3
          組成制御性
          53
      • 4.3
        UBMS法によるDLCコーティングの応用例
        54
        • 4.3.1
          部品分野
          54
        • 4.3.2
          金型・工具分野
          55
    • 5
      ホローカソード放電を利用した穴内面へのDLCコーティングとその応用
      寺山暢之
      58
      • 5.1
        はじめに
        58
      • 5.2
        装置開発の経緯
        58
      • 5.3
        装置構成
        60
      • 5.4
        内面DLCの皮膜特性
        62
      • 5.5
        金型への適用
        63
      • 5.6
        まとめ
        65
    • 6
      直流プラズマCVD法によるDLC-Si膜のトライボ特性と低摩擦機構
      森 広行
      中西和之
      太刀川英男
      67
      • 6.1
        はじめに
        67
      • 6.2
        直流プラズマCVD法によるDLC-Si成膜技術
        68
      • 6.3
        潤滑油中における低摩擦特性およびその機構
        69
      • 6.4
        おわりに
        74
    • 7
      プラズマブースター法によるDLC合成とその応用
      熊谷 泰
      76
      • 7.1
        はじめに
        76
      • 7.2
        成膜装置とプロセス
        77
      • 7.3
        複合多層DLC(セルテスDLC)被膜の特性
        79
        • 7.3.1
          複合多層構造
          79
        • 7.3.2
          密着力
          79
        • 7.3.3
          硬さとヤング率
          81
        • 7.3.4
          摩擦係数と耐摩耗性
          82
        • 7.3.5
          耐焼付性
          83
        • 7.3.6
          耐熱性
          84
        • 7.3.7
          電気的特性・光学的特性
          87
      • 7.4
        おわりに
        87
    • 8
      PBIID法によるDLC成膜と各種応用
      鈴木泰雄
      89
      • 8.1
        はじめに
        89
      • 8.2
        プラズマイオン注入・成膜(PBIID)技術
        89
        • 8.2.1
          PBIID技術
          89
        • 8.2.2
          PBIID動作原理
          90
        • 8.2.3
          PBIID装置
          90
        • 8.2.4
          PBIID技術の特長
          91
      • 8.3
        PBIID技術によるDLC成膜
        92
        • 8.3.1
          PBIIDによるDLC成膜プロセス
          92
        • 8.3.2
          PBIIDによるDLC膜の特性
          93
        • 8.3.3
          DLC膜の特長
          93
      • 8.4
        各種成膜加工法との比較
        95
      • 8.5
        応用
        95
        • 8.5.1
          自動車部品
          95
        • 8.5.2
          金型部品
          96
        • 8.5.3
          機械部品
          96
      • 8.6
        技術課題
        97
      • 8.7
        まとめ
        98
    • 9
      DLC-Siコーティングの4WDカップリング用電磁クラッチへの応用
      齊藤利幸
      安藤淳二)
      99
      • 9.1
        はじめに
        99
      • 9.2
        ITCCの作動原理と要求特性
        101
      • 9.3
        電磁クラッチのトライボロジー特性
        101
        • 9.3.1
          耐シャダー性評価試験
          101
        • 9.3.2
          フルード潤滑下におけるμ-v特性
          102
        • 9.3.3
          DLC-Siクラッチの摩耗特性
          103
      • 9.4
        DLC-Siクラッチの大量処理技術
        104
      • 9.5
        まとめ
        105
    • 10
      ロータリーエンジンへのDLC薄膜合成の応用
      中谷達行
      岡本圭司
      107
      • 10.1
        はじめに
        107
      • 10.2
        ロータリーエンジンの摩耗問題
        108
      • 10.3
        DLC膜の特性
        108
      • 10.4
        DLC成膜条件
        109
      • 10.5
        TOYO-DLCの耐熱性評価
        110
        • 10.5.1
          耐熱特性
          110
        • 10.5.2
          熱伝導率特性と耐熱特性との関係
          111
      • 10.6
        TOYO-DLCの耐摩耗性評価
        112
        • 10.6.1
          硬度
          112
        • 10.6.2
          Si含有量と水素量の関係
          113
        • 10.6.3
          Si含有量とIG/IDおよびヤング率の関係
          113
      • 10.7
        ロータリーエンジンへのDLC適応結果
        115
      • 10.8
        おわりに
        116
    • 11
      FCVA法によるDLC薄膜の作製と磁気ヘッドへのコーティング
      稲葉 宏
      117
      • 11.1
        はじめに
        117
      • 11.2
        FCVA装置
        117
      • 11.3
        ta-C膜
        118
      • 11.4
        C+イオンとta-C薄膜
        118
        • 11.4.1
          C+イオンエネルギーとsp3結合比率
          118
        • 11.4.2
          入射C+イオンの挙動
          119
      • 11.5
        FCVA法における異物対策
        120
        • 11.5.1
          中性異物対策
          121
        • 11.5.2
          荷電性異物対策
          121
        • 11.5.3
          リアルタイムパーティクルフィルタ
          122
      • 11.6
        ta-C薄膜信頼性試験
        123
        • 11.6.1
          耐摩耗性評価
          123
        • 11.6.2
          耐燃焼性評価
          123
        • 11.6.3
          耐腐食性評価
          124
      • 11.7
        おわりに
        125
    • 12
      切削工具における環境問題とドライ加工
      安岡 学
      127
      • 12.1
        はじめに
        127
      • 12.2
        ドライ加工用切削工具に適したDLC膜
        128
      • 12.3
        各種被膜とアルミニウム合金の摺動特性
        128
      • 12.4
        DLCコーティングドリルの切削事例
        130
      • 12.5
        今後の切削工具用途の膜開発
        133
  • 第3章
    電気的・光学的・化学的応用
    • 1
      屈折率変化a-C:H膜
      松浦 尚
      134
      • 1.1
        はじめに
        134
      • 1.2
        回折光学素子
        134
      • 1.3
        a-C:H膜の屈折率変化
        135
      • 1.4
        屈折率変調型回折光学素子の設計
        140
      • 1.5
        おわりに
        141
    • 2
      アモルファス炭素系膜のLow-K膜としての特性
      杉野 隆
      青木秀充
      木村千春
      142
      • 2.1
        はじめに
        142
      • 2.2
        低誘電率膜への要求
        143
      • 2.3
        各種カーボン系低誘電率材料
        144
        • 2.3.1
          ダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜
          144
        • 2.3.2
          アモルファスカーボン
          145
        • 2.3.3
          ナノダイヤモンド
          145
        • 2.3.4
          CNx
          145
        • 2.3.5
          BN,BCN膜
          145
      • 2.4
        まとめ
        150
    • 3
      DLCコーティングのカテーテル,ステントへの適用
      長谷部光泉
      鈴木哲也
      152
      • 3.1
        はじめに
        152
      • 3.2
        カテーテルおよびガイドワイヤー
        152
      • 3.3
        ステント
        155
      • 3.4
        おわりに
        158
    • 4
      DLCのガスバリア性とその応用
      大竹尚登
      西 英隆
      160
      • 4.1
        PETボトルへのガスバリア機能付与技術
        160
      • 4.2
        α-C:H膜の利用
        161
      • 4.3
        PETフィルムへのアモルファス炭素膜の成膜
        162
      • 4.4
        まとめ
        166
  • 第4章
    次世代応用のためのDLC基盤技術
    • 1
      PBII法によるマイクロ部材へのDLCコーティング
      馬場恒明
      167
      • 1.1
        はじめに
        167
      • 1.2
        細管内壁用PBII装置の構成
        168
      • 1.3
        細管内壁へのイオン注入とDLC膜作製
        168
      • 1.4
        おわりに
        171
    • 2
      大気圧DLC成膜技術
      齊藤隆雄
      173
    • 3
      真空アーク蒸着(VAD)法による低ドロップレットDLC膜の合成と特性評価
      平田 敦
      177
      • 3.1
        はじめに
        177
      • 3.2
        低ドロップレットDLC膜の合成
        177
        • 3.2.1
          磁場によるアークプラズマの輸送
          178
        • 3.2.2
          磁場による陰極放電点の操蛇
          179
        • 3.2.3
          物理的・電気的シールドの設置
          180
        • 3.2.4
          アーク放電生成条件の制御
          180
      • 3.3
        真空アーク蒸着DLC膜の特性評価
        180
    • 4
      Si-DLC膜の水中でのトライボロジー特性
      大花継頼
      184
      • 4.1
        はじめに
        184
      • 4.2
        水中におけるSi-DLC膜のトライボロジー特性
        185
      • 4.3
        DLC膜とSi-DLC膜の多層化膜
        186
      • 4.4
        摩耗面の評価
        187
      • 4.5
        まとめ
        190
    • 5
      セグメント構造DLC膜の合成と機械部材への応用
      大竹尚登
      青木佑一
      松尾 誠
      岩本喜直)
      192
      • 5.1
        はじめに
        192
      • 5.2
        セグメント構造DLC膜の合成
        192
      • 5.3
        セグメント構造DLC膜の評価
        195
      • 5.4
        DLCの機能複合化
        197
      • 5.5
        まとめ
        199
    • 6
      DLC皮膜の機械的性質と原子構造
      藤本真司
      200
      • 6.1
        はじめに
        200
      • 6.2
        DLC皮膜の機械的性質と原子構造
        201
        • 6.2.1
          皮膜の作製
          201
        • 6.2.2
          皮膜の構造
          201
        • 6.2.3
          皮膜中の水素量
          202
        • 6.2.4
          皮膜の硬度
          202
        • 6.2.5
          皮膜の摺動特性
          203
      • 6.3
        おわりに
        205
    • 7
      DLCの耐摩耗性評価法の基礎
      佐々木信也
      207
      • 7.1
        はじめに
        207
      • 7.2
        摩擦・摩耗メカニズムから見たDLCの特徴
        207
        • 7.2.1
          摩擦のメカニズム
          207
        • 7.2.2
          摩耗のメカニズム
          208
      • 7.3
        摩耗評価方法
        210
        • 7.3.1
          一般的な摩耗評価方法
          210
        • 7.3.2
          摩耗特性評価試験で注意すべき点
          211
        • 7.3.3
          耐摩耗性と密着性
          212
      • 7.4
        おわりに
        214
    • 8
      プロセス・トライボロジーとしてのDLC膜の適用可能性評価
      北村憲彦
      216
      • 8.1
        塑性加工プロセスにおけるトライボロジー条件
        216
      • 8.2
        最近のDLCの適用例
        217
      • 8.3
        鍛造加工へのDLC工具適用の可能性評価
        218
      • 8.4
        ボール通し試験
        219
      • 8.5
        まとめ
        221
    • 9
      マイクロ成形加工用金型へのコーティングとその特性評価
      楊 明
      223
      • 9.1
        はじめに
        223
      • 9.2
        マイクロ金型へのコーティング
        223
      • 9.3
        静押込み荷重試験によるマイクロ領域での密着性評価
        225
      • 9.4
        マイクロトライボロジー特性評価
        226
      • 9.5
        マイクロ金型に適した多層構造DLC膜
        228
      • 9.6
        まとめ
        229
    • 10
      DLCおよびその関連物質の水素脱吸着特性
      斎藤秀俊
      230
      • 10.1
        DLC膜のクラスターモデル
        230
      • 10.2
        DLC膜からの水素離脱
        231
      • 10.3
        DLC膜の吸蔵水素
        232
        • 10.3.1
          吸蔵水素測定法
          232
        • 10.3.2
          DLCおよび関連物質の水素吸蔵特性
          232
    • 11
      DLC膜の生体適合性評価
      大越康晴
      平栗健二
      236
      • 11.1
        はじめに
        236
      • 11.2
        生体内留置試験によるDLC膜の病理組織学的評価
        237
      • 11.3
        生体内留置試験によるDLC膜の安定性評価
        239
      • 11.4
        まとめ
        241
    • 12
      DLC合成用パルス電源
      玉置賀宣
      243
      • 12.1
        パルス電源の基礎と特徴
        243
      • 12.2
        パルス電源の方式と特徴
        245
      • 12.3
        DLC合成用パルス電源の現状
        247
  • 第5章
    次世代応用のためのDLC先端技術
    • 1
      フィルタードアーク蒸着法によるDLC膜の合成と特性評価
      滝川浩史
      251
      • 1.1
        はじめに
        251
      • 1.2
        フィルタードアーク蒸着法
        252
      • 1.3
        T-FAD生成のDLC膜
        256
      • 1.4
        おわりに
        258
    • 2
      DLC系ナノコンポジット膜の合成とそのトライボロジー特性
      渡部修一
      260
      • 2.1
        はじめに
        260
      • 2.2
        ナノ粒子分散構造膜
        260
      • 2.3
        ナノ積層構造膜
        261
      • 2.4
        DLC/硫化物系ナノコンポジット膜
        262
      • 2.5
        まとめ
        266
    • 3
      DLC薄膜の水素遮断性
      八田章光
      268
      • 3.1
        はじめに
        268
      • 3.2
        水素遮断性評価試料の作製
        268
      • 3.3
        透過法による水素遮断性の評価
        270
      • 3.4
        水素透過量測定結果
        272
      • 3.5
        拡散方程式による検討
        274
      • 3.6
        まとめ
        276
    • 4
      セグメント構造DLC膜の超音波モータの摩擦駆動面への応用
      髙﨑正也
      277
      • 4.1
        はじめに
        277
      • 4.2
        弾性表面波リニアモータ
        277
      • 4.3
        DLC膜の導入
        280
      • 4.4
        駆動特性
        280
      • 4.5
        おわりに
        282
    • 5
      FIBによる自立体DLC膜の加工と応用
      竹内貞雄
      284
      • 5.1
        はじめに
        284
      • 5.2
        内部応力を低減したDLC自立体の製作
        284
      • 5.3
        DLC自立体の加工特性
        287
      • 5.4
        FIBによるマイクロギヤの加工と組み立て
        289
    • 6
      集束イオンビームによる立体ナノ構造形成技術とその応用
      松井真二
      293
      • 6.1
        はじめに
        293
      • 6.2
        立体ナノ構造形成方法
        294
      • 6.3
        ナノエレクトロメカニクスへの応用
        295
        • 6.3.1
          空中配線の作製と評価
          295
        • 6.3.2
          静電ナノマニピュレータ
          297
        • 6.3.3
          ナノスプリング
          298
      • 6.4
        ナノオプテイクス(自然生物の擬似ナノ構造作製とその光学的評価)
        299
      • 6.5
        ナノバイオへの応用
        301
      • 6.6
        まとめ
        302
  • 第6章
    総括
    大竹尚登
    • 1
      DLCの未来
      305


MOKUJI分類:技術動向
MOKUJI分類:市場動向