W 図１０ PTFEと窒化ケイ素を用いた摩擦試験における摩耗量と電子エミッションカウントの関係． 3・2 ta-CNxを用いた摩擦試験による電子エミッショ 図９ PTFEと窒化ケイ素を用いた場合の摩擦係数の時間変化と検出された電子エミッション量． 示され，本研究で新しく開発された試験装置の別の利用可μ tneiciffeoc noitcirFecnanimuLecnanimuL2-01x ,V emulov raeμ tneiciffeoc noitcirFμ tneiciffeoc noitcirFecnanimuLμ tneiciffeoc noitcirFμ tneiciffeoc noitcirFmm00000030001 μm2μm100 μm能性が示された．垂直荷重の増加により摩耗量も増加するというものが一般的な摩耗現象であるが，今回は最も小さい荷重である0.8 Nの条件において最も電子エミッション量と摩耗量が大きくなることが示された．PTFEは自己潤滑性を有する低摩擦材料として知られているが，低摩擦荷重条件においては良好なトライボフィルムを形成しないことが知られている8)．本研究においてもその現象により，0.8 Nの軽荷重においては潤滑性を有するトライボフィルムが形成されず大きな摩耗が生じたと考えられる． 図１１ ta-CNx膜と窒化ケイ素を用いた摩擦試験における摩擦係数の推移，電子エミッション量，摩擦試験後のSEM 表面観察画像と摩耗痕の断面形状測定結果 ン測定実験 図１１にta-CNxを用いた場合の摩擦係数の推移とその際の電子エミッション測定結果を示す．荷重が0.75 Nの場合には，摩擦サイクル100秒までは平均0.1程度の摩擦係数を示したが，それ以降の急激な摩擦係数の増大が確認された．この試験片の電子顕微鏡(SEM)を用いた表面観察を実施したところ，ta-CNx膜の摩滅が確認され，この摩擦係数の増大は基材のシリコンウェハと窒化ケイ素球の摩擦に推移したために発現したと考えられる．また，摩擦係数の急激な増大の直前に電子エミッションの放出が確認されており，この瞬間にta-CNx膜とシリコンウェハの界面で剥離が生じ，電子エミッションが観察されたと考察される．垂直荷重が4.0 Nの場合には，摩擦初期から非常に大きな摩擦係数を示した．SEM表面観察からは，垂直荷重0.75 Nの時と同じようにしゅう動部におけるta-CNx 100 μmIn vacuum(5×10-5 Pa)Si3N4ball VS PTFESliding speed 20mm/sNormal load 0.8 N1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.101.00.90.80.70.60.50.40.30.20.101.00.90.80.70.60.50.40.30.20.10100200In vacuum(5×10-5 Pa)Si3N4ball VS PTFESliding speed 20mm/sNormal load 1.5 N200In vacuum(5×10-5 Pa)Si3N4ball VS PTFESliding speed 20mm/sNormal load 3.0 N1001.00.90.80.70.60.50.40.30.20.101001002001.00.90.80.70.60.50.40.30.20.10100300time , s400500300time , s200400500500400300time , s300time , s500400300time , s400200500250200150100506002502001501005060025020015010050600− 191 −8.28.07.87.67.47.27.06.85001000Count of LuminanceNumber of times15000.75N4.0N摩滅直前の電⼦エミッション摩滅後に検出された⼤きな電⼦エミッション試験後SEM画像試験後SEM画像試験後断⾯形状試験後断⾯形状
元のページ ../index.html#193