平成18年度第２回 NEDO産業技術研究助成事業（H18-20） プロジェクトID：06A23508d CNT複合めっき被膜を用いた 高性能・高寿命電着工具の開発 期間： 平成１８年１１月～平成２０年１１月，事業予算： 3,600万円 研究代表者 鈴木 庸久 研究分担者 藤野 知樹，三井 俊明，佐竹 康史， 加藤 睦人，齊藤 寛史 Yamagata Research Institute of Technology 研究の目的 硬脆材料の微細加工技術の応用 医療産業 光通信産業 Separator of Fuel Cell 半導体産業 Fuel injection 自動車産業 Ion Shower Plate 微細穴加工 with High Aspect Ratio Micro Electroplated Diamond Tool Diameter : about 100μm μTAS 微細溝加工 超精密加工技術の開発 超精密加工技術の開発 高性能・高寿命ダイヤモンド電着砥石の開発 高性能・高寿命ダイヤモンド電着砥石の開発 1 Yamagata Research Institute of Technology 【基礎研究の成果】 石英ガラス１０穴加工後のφ0.5mm電着砥石のSEM写真 0.1 mm 0.1 mm 砥粒脱落 (a)通常Ni電着砥石 (b)Ni-CNT電着砥石 ・Ni-CNT電着砥石は，穴加工において工具寿命が向上 2 Yamagata Research Institute of Technology 研究戦略 ・・・ カーボンナノチューブ（CNT）の利用 従来の電着砥石 工具母材 砥粒保持力 ダイヤモンド 砥粒 Niめっき 被膜 弱い ①砥粒界面密着性 ダイヤモンド／Ni 化学的結合力なし ②被膜の機械的強度：弱 アンカー効果：弱 ※保持力を上げるには、被膜の機械的強度を 上げるほかない。 硬質微粒子などを複合さ せ、機械的強度の向上が図られてきた。 被加工物 (1) Ni-CNT複合めっき被膜の開発 CNT電着砥石 工具母材 CNT ダイヤモンド 砥粒 被加工物 Ni-CNT めっき被膜 砥粒保持力 強い ①砥粒界面密着性 ダイヤモンド／CNT 化学的結合力：大 ファンデルワールス力等 ②被膜の機械的強度：強 アンカー効果：強 (2) CNT被覆ダイヤモンド砥粒の開発 3 Yamagata Research Institute of Technology 【主な成果１】 強力超音波を用いた均一なＣＮＴ複合めっき被膜の開発 マイクロ波を用いたCNTの酸化処理により，純水中で平均粒径150nmを達成 強力超音波により，分散剤なしで，めっき被膜の表面粗さ0.1μm以下を達成 Ni 母材 CNT 母材 Ni Ni 母材 母材 Ni CNT Ni CNT凝集体 Ni Ni Ni Ni Ni Ni-CNT被膜 Ni Ni-CNT被膜 強力超音波 回転攪拌 超音波ホーン方式 10μm 10μm 5 Yamagata Research Institute of Technology 【主な成果２】 ＣＮＴ被覆ダイヤモンド砥粒の開発 特願2008-234654 ボンドテスターを用いた砥粒保持力評価 砥粒保持力の比較 Load cell 6 ●: Mean values (± Shear tool 85μm Diamond grain Ni coating layer Substrate Bond tester (Series-4000, Dage) Shear tool (WC-Co, 幅100 μm） Feed speed: 100 μm/s. 15μm Bonding strength [N] 5 Shear direction 10μm standard deviation) UV処理砥粒 シランカップリ ング処理砥粒 4 3 3.01 N 3.56 N (± 1.26) 未処理砥粒 (± 1.40) 2 1.51 N (± 0.75) 1 2倍 2.5倍 0 0 Non-treated Silane2coupling UV3treatment 1 treatment 4 30回測定の平均値 CNT被覆砥粒により，砥粒保持力が向上（約2.5倍） 工具寿命の向上 8 Yamagata Research Institute of Technology
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![カーボンナノチューブ（CNT）の革新的な分離・精製技術 [ PDF：1.2MB ]](http://s3.expydoc.com/store/data/007149369_1-b337f1eb6f6cb6381257816011e7bf9a-250x500.png)
