摩擦・摩耗の基礎と摩耗メカニズムの理解・分析・評価技術

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摩擦・摩耗は、機械部品や装置の性能・寿命・信頼性を左右する重要な現象であり、摺動部品の損傷や性能低下、異常発生の原因となります。一方で、摩擦・摩耗現象は、材料特性、接触状態、荷重、速度、温度、潤滑など多くの因子が複雑に関係するため、摩耗の原因やメカニズムを適切に把握することが重要です。

本セミナーでは、摩擦・摩耗に関する基礎知識を整理するとともに、凝着摩耗、アブレシブ摩耗、疲労摩耗、腐食摩耗などの代表的な摩耗現象について、その発生メカニズムや特徴を体系的に解説します。さらに、摩耗状態や損傷原因を把握するための各種分析・評価技術について、原理や特徴、適用方法を紹介します。
摩擦・摩耗現象を単に「摩耗量」や「摩擦係数」といった結果だけで捉えるのではなく、「なぜその摩耗が生じたのか」をメカニズムの観点から理解し、適切な分析・評価につなげるための基礎力を身につけることを目的とします。これにより、摩擦・摩耗に起因するトラブルの原因究明や、材料・表面処理・潤滑条件などの改善、さらには機械部品の長寿命化・信頼性向上に役立つ知識の習得を目指します。

1．摩擦・摩耗・潤滑（トライボロジー）の基礎
　1-1．トライボロジー概論
　　　・トライボロジーとは
　　　・摩擦・摩耗・潤滑の相互関係
　　　・機械システムにおける摩擦・摩耗の役割
　　　・摩擦・摩耗が機械部品の性能・寿命・信頼性に及ぼす影響
　　　・摩擦・摩耗現象を理解するための基本的な考え方
　1-2．固体表面と接触
　　　・固体表面の微視的構造と表面粗さ
　　　・真実接触面積と見かけの接触面積
　　　・接触圧力と接触状態
　　　・材料特性と表面特性が摩擦・摩耗に及ぼす影響
　　　・表面改質・コーティングと接触特性
　1-3．摩擦・摩耗メカニズム
　　　・摩擦発生の基本メカニズム
　　　・凝着，掘り起こし，変形などの摩擦機構
　　　・凝着摩耗
　　　・アブレシブ摩耗
　　　・疲労摩耗
　　　・摩耗の発生・進展と摩耗形態の変化
　　　・摩耗メカニズムと材料・使用条件との関係
　1-4．摩擦・摩耗の評価パラメータ
　　　・摩擦係数
　　　・摩耗量・比摩耗量・摩耗率
　　　・試験条件と評価結果の関係
　1-5．潤滑状態
　　　・潤滑の役割と基本概念
　　　・境界潤滑・混合潤滑・流体潤滑
　　　・潤滑膜と摩擦・摩耗特性
　　　・潤滑不良による摩耗・損傷事例

2．摩擦・摩耗試験と評価技術
　2-1．摩擦・摩耗試験の種類・用途
　　　・摩擦・摩耗試験の目的と基本的な考え方
　　　・各種摩擦・摩耗試験機の種類と特徴
　　　・試験条件（荷重・速度・温度・雰囲気・潤滑など）の設定
　　　・試験結果の解釈と実機への適用
　　　・摩擦・摩耗試験における注意点
　2-2．表面分析・評価技術
　　　・摩耗面・摩擦面を観察する基本的な考え方
　　　・表面分析結果から摩耗メカニズムを推定する方法
　　　・複数の分析手法を組み合わせた原因究明
　2-3．可視化技術と摩耗メカニズム評価事例
　　2-3-1．金属表面下の摩擦・摩耗
　　2-3-2．電気接点・通電下の摩擦・摩耗
　　2-3-3．ブレーキ摩擦材の摩擦・摩耗
　　2-3-4．高分子材料の摩擦・摩耗
　　2-3-5．ガラス材料の摩擦・摩耗

3．機械摩擦面の損傷と状態監視技術
　3-1．機械摩擦面の損傷形態
　　　・機械摩擦面に生じる代表的な損傷
　　　・摩耗，焼付き，疲労，剥離，き裂などの損傷形態
　　　・摩擦・摩耗トラブルの原因究明事例
　3-2．状態監視技術と評価事例
　　　・機械摩擦面の状態監視の基本的な考え方
　　　・振動・音響・温度・摩擦係数などによる状態評価
　　　・AE（アコースティック・エミッション）センシングによる摩擦・摩耗状態の評価

4．まとめ
5．質疑応答・総合討論
　　　・摩擦・摩耗に関する受講者からの質問への回答
　　　・実際の摩耗・損傷事例に関する意見交換
　　　・摩耗メカニズム，分析・評価方法に関する総合討論
　　　・個別の技術課題・トラブルへのアプローチについての討議

神奈川大学　工学部　機械工学科　教授　博士（工学）　長谷 亜蘭　氏

略歴
2009年3月：千葉大学大学院 自然科学研究科 人工システム科学専攻 修了（博士（工学））
2009年4月：埼玉工業大学 工学部 機械工学科 講師
2018年4月：埼玉工業大学 工学部 機械工学科 准教授
2023年2月：理化学研究所 客員研究員（兼務）
2026年4月：神奈川大学 工学部 機械工学科 教授

専門
トライボロジー，AEセンシング，精密機械加工，科学教育，工学教育

研究の内容
摩擦・摩耗・潤滑を対象とするトライボロジー研究を基盤として，AE（アコースティックエミッション）センシングなどの先進計測技術を用い，摩擦・摩耗現象の可視化・メカニズム解明，摩耗・損傷の検知・評価，機械設備の状態監視・異常診断に関する研究を行っている。 特に，軸受や機械要素を対象としたAEによる摩耗・損傷の早期検知や状態監視，予知保全技術の開発に取り組んでいる。

研究のキーワード
トライボロジー，摩擦，摩耗，潤滑，アコースティックエミッション（AE），AEセンシング，弾性波，摩耗メカニズム，摩耗粒子，凝着摩耗，状態監視，設備診断，プロアクティブメンテナンス，可視化，In situ観察，機械加工，切削，研削，研磨，工具寿命，精密工学，生産工学，軸受，スマートメンテナンス

定価：本体45,000円＋税4,500円

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