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山田 基宏(やまだ もとひろ)

所属 機械工学系
兼務
職名 助教
専門分野 溶射加工 / セラミックス成膜
学位 博士(工学) (豊橋技術科学大学)
所属学会 日本溶射学会 / 日本セラミックス協会 / ASM International / 溶接学会 / 電気学会 / 日本機械学会
E-mail yamada@me
※アドレスの末尾に「.tut.ac.jp」を補完してください
研究室web http://isf.me.tut.ac.jp/

研究紹介

(1)難加工性セラミックス皮膜作製技術の開発
(2)コールドスプレー法による機能性皮膜の創製および皮膜形成メカニズムの解明
(3)エアロゾルデポジション法による機能性皮膜の創製および皮膜形成メカニズムの解明

テーマ1:サスペンション溶射法による光学特性セラミックス皮膜創製

概要

懸濁液(サスペンション)を原材料として用いるサスペンション溶射法により、原材料の特性を維持した高品位なセラミックス材料成膜に関する研究を行っています。特に、光学特性に優れる皮膜の創製を目指し、皮膜組織と光学特性との関係などについて調査を行っています。

キーワード

サスペンション溶射、プラズマ溶射、高速フレーム溶射、光学特性

テーマ2:コールドスプレー法による機能性皮膜の作製

概要
コールドスプレー装置概略図と堆積銅粒子写真

コールドスプレー法は超音速に加速した高温高圧ガス流と共に粉末材料を基材に衝突・堆積させることにより、皮膜を作製する新規成膜技術です。溶射法と違い、原料を溶かさないため、酸化や熱的劣化のない高品質な皮膜を大気中で作製することができます。本研究では、粒子の塑性変形による堆積を前提とするコールドスプレー法では不可能とされる、セラミックス材料の成膜にも挑戦し、高温変態による低特性相を含まない光触媒酸化チタン皮膜の作製も可能としました。コールドスプレー法に関する研究では各種機能性皮膜作製のためのプロセス開発を行っています。また、ガス加速部であるノズル設計のための熱流体シミュレーションや、単一粒子に着目した粒子堆積メカニズム調査および粒子密着強度測定技術の開発を行っています。

キーワード

コールドスプレー法、付着メカニズム、光触媒

テーマ3:エアロゾルデポジション法による機能性皮膜の作製

概要
エアロゾルデポジション法で作製した透明セラミックス皮膜

エアロゾルデポジション法は微細粉末材料を堆積させる高速成膜技術ですが、材料を一切加熱することなく、金属、セラミックス皮膜の作製が可能なプロセスです。特に、緻密なセラミックス膜は内部に欠陥がほとんどないことから透明に見えるほどのものが作製可能です。ただし、粒子の衝突のみでどのようにしてセラミックスの緻密な膜が形成されるか、その付着メカニズムは何か、というメカニズム解明や装置の最適化には、まだ課題が残されています。この研究では成膜メカニズム調査と装置開発、機能性セラミックス皮膜作製を試みています。

キーワード

エアロゾルデポジション法、成膜メカニズム、常温衝撃固化現象

担当授業科目名(科目コード)

機械工学実験 / 設計製図Ⅱ / 図学演習 / プロジェクト研究


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