カーボン系硬質膜におけるESEM内その場評価法による庫擦特性に及ぼす表面エネルギーの影響の解明

摘要

カーボン系硬質膜であるCNx(Carbon Nitride)膜やa-C:H膜の乾燥窒素中における超摩擦現象が報告されている.しかし，現在これらのカーボン系硬質膜の超低摩擦発現メカニズムは完全には明らかとなっておらず，固体表面の表面エネルギーによって決定される凝着力が摩擦に大きな影響を及ぼすと考えられる.一方、著者らはESEM(Environmental scanning Electron Microscope)を用いることで摩耗痕の表面エネルギーを評価する事が可能であることを報告した.そこで，本研究ではESEMチャンバー内摩擦試験機を作製することで摩擦時表面エネルギーその場評価手法を提案し，カーボン系硬質膜の摩擦特性に及ぼす表面エネルギーの影響を明らかにした.%Carbonaceous hard coatings have great properties, such as low friction, high hardness and high wear resistance. In particular, CNx (Carbon Nitride) coating and a-C:H (Hydrogenated amorphous carbon) coating show ultra low friction coefficient (μ＜0.01) in dry nitrogen gas. However, the mechanism of ultra low friction has not clarified. We should develop the in-situ measurement method of friction area during friction to clarify this ultra low inction mechanism of carbonaceous hard coating. In this research, we demonstrated in-situ measurement of surface energy on friction area during inction by manufacturing friction tester in ESEM (Environmental Scanning Electron Microscope) chamber. Moreover, we clarified the effect of surface energy on friction properties of carbonaceous hard coatings by in-situ measurement of ESEM.