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Al－Si合金グラファイト複合材料のトライボロジー特性に及ぼす付着被膜の効果

机译：Al－Si合金グラファイト複合材料のトライボロジー特性に及ぼす付着被膜の効果

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現在までに，グラファイトの持つ固体潤滑特性に着目して，摩擦低減・耐摩耗・耐焼付き性材料としてAl－Si合金またはAl－Cu合金にグラファイト粒子を分散させ高圧鋳造した材料が開発されてきた．しかしこれらの複合材料のグラファイト含有率は10vol％以下と比較的小さく，試験条件によっては，グラファイト含有率の増加に伴い耐摩耗性が向上したり，逆に低下して基材よりも耐摩耗性に劣るという結果が得られている．最近になって多孔状グラファイト棒にAl－Si合金を高温・高圧下で含浸させた複合材料が開発され，筆者らはその摩擦・摩耗特性を系統的に調べてきた．このAl合金炭素複合材料（以後AlGr－MMCと言う）は前述した複合材料と異なり，グラファイトを多量（56vol％程度）に含み，新しいしゆう動材料として期待されている．AlGr－MMCは曲げ強度や引張強度などの静的強度において基材であるAl－Si合金に及ばないが，耐摩耗性にはるかに優れている．これは複合化によってグラファイトの持つ自己潤滑性が付加され，接触する相手材表面に固体潤滑膜を形成し，その被膜が固体同士の直接接触を妨げることによる．また，AlGr－MMCには摩擦係数や摩耗率において基材には見られない湿度依存性が現れる．つまり，低湿度で高摩擦・高摩耗が生じ，中湿度で極小値が現れ，高湿度で再び中摩擦・中摩耗となる．この摩擦・摩耗特性は相手材の表面上に形成される付着被膜の性状の違いによるものと考えられる．

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