名古屋大学グローバルCOEプログラム マイクロ・ナノメカトロニクス教育研究拠点
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組織メンバー

 組織メンバー紹介


教授 梅原 徳次 
所属
工学研究科機械理工学専攻
主な研究分野
機能表面創製工学 
Phone
Fax
メール
URL
http://www.ume.mech.nagoya-u.ac.jp/
研究紹介
機械工学,情報工学及びバイオ工学に必要な高機能表面の創製と評価に従事し,磁場を用いた高脆材の高能率研磨法の創案により国際生産加工研究機構(CIRP)よりF.W.Taylar Medalを,また,米国生産加工学会(SME)から,LaRoux K. Gillespie Outstanding Young Manufacturing Awardを授与しており,この成果は国際的に高く評価されている. 更に,a-CNx膜が超低摩擦現象を発現することを発見,特許化し,複数の競争的研究費を獲得しながら基礎研究は終了し,次世代の硬質膜として数多くの企業と共同研究を行うなど産業界への貢献も大である.
1.研究業績
1)磁性流体研磨の発明とプロトタイプの開発  「浮子」を用いた磁性流体研磨法を発明し、窒化ケイ素球の研磨においてその実用的有効性を実証した。その結果,従来のラッピングに比べて,加工変質が少なくかつ,約100倍の高能率で研磨仕上げできることを示した.種々の形状のセラミックスに拡張し,その有効性と設計指針を示した.本加工法は,独創的アイデアにより発明されたため,基本原理が米国では昭和62年(USP4821466),日本においては平成6年(特1835310)に特許として登録された.また,この件で国際シンポジウムで招待講演を行っている.平成11年度には科学技術振興事業団の独創的研究成果育成事業に採択されモデル化資金が支給された.更に平成13年度に関連したプロジェクトが即効型地域新生コンソーシアム研究開発事業に採択され実施された.
2)磁場配向性複合体砥石加工法の提案とベンチャー化  上述の研磨法を発展し,磁性流体の流体成分を樹脂に置換した流体を用いた砥石(磁場配向性複合体砥石)を発明した.砥粒分散が制御できる世界で始めての砥石であり,形状適合性,高能率性及びリサイクル性に富む.この件で,国際シンポジウムにおいて招待講演を行っている.指導の元に,本加工法を事業とするプラムス社が平成12年創業された.
3)CNx膜超低摩擦(<0.01)現象の発見と応用開発  IBAD法によるCNx膜の合成とそのトライボロジー特性の評価に関する研究を行い,CNx膜が窒素ガス中で,無潤滑下でありながら摩擦係数が0.007の超低摩擦を実現する事を明らかにし,その超低摩擦機構として,極表面のグラファイト化と平滑化過程を提案した.本件に関し,科研費基盤研究Aが平成19年度から,科研費基盤研究Bが2回(平成13〜14年度と平成16〜18年度)採択されている.また機械学会機素潤滑設計部門で優秀講演賞を獲得した.
4)DNAチップ用プラスチック基板及び培地用シリコンゴムの表面改質 平成15年度のNEDOの地域新生コンソーシウム研究開発事業で安価で高感度の臨床DNAチップの製造のための窒素イオンビームを用いたプローブDNAの高付着強度化が行われ約7倍の高強度化に成功し,特許申請した.また,同様の手法がシリコンゴム培地状で行われ平滑筋細胞の選択的培養が得られた.
5)ゴムや生体材料等の軟質材料の付着力低減 ゴムと金型の付着機構を明らかにし,負電圧を金型に印加することで付着力が1/2に減少する手法を提案し実証した.この研究によって,平成21年に天田金属加工機械技術振興財団第7回研究成果発表会優秀賞を受賞した.さらに,金属やプラズチック材料の表面に微小な立体構造を付与することにより,ゴムや生体材料の付着力の制御及び摩擦の制御を可能にした.
代表的な論文
<主な発表論文>
(1) 磁性流体を研磨液として用いた平面ラッピング, 梅原徳次,青柳英樹,下村彰, 日本機械学会論文集(C編),75, 757(2009),2423-2428.
(2) 油潤滑下のすべり案内における摩擦係数の速度依存性に及ぼすマイクロパターンの影響, 小津翔太郎,野老山貴行,是永 敦,佐々木信也,梅原徳次, 日本機械学会論文集(C編),75, 754(2009),1866-1871.
(3) CNx膜の摩擦摩耗特性に及ぼすカーボンオーバーコートの影響, 王 懐鵬,野老山貴行,梅原徳次,不破良雄, 日本機械学会論文集(C編),75, 754(2009),1859-1865.
(4) 炭素数18不飽和脂肪酸潤滑下における窒化炭素膜の超低摩擦発現,野老山貴行,梅原徳次,小川雄一郎,不破良雄,トライボロジスト,54,6(2009)406-411.
(5) 潤滑油中におけるCNx膜の超低摩擦現象の発現, 小河雄一郎,野老山貴行,梅原徳次,不破良雄, 日本機械学会論文集(C編),75, 752(2009),1088-1093.
(6) Tribological Characteristics in 40 m Dimple Pattern for Hexagonal Array, Won Sik Choi, Toung Hoon Chae and Noritsugu Umehara, Journal of the KSTLE, 25, 1(2009)25-30.
(7) Development of functional surface by nano-plastic forming, Masahiko Yoshino, Noritsugu Umehara and Sivanandam Aravindan, Wear, 266,(2009),581-584.
(8) Wetting and Adhesion Behaviors of a-C:H Film Deposited on Nano-Scale Copper Doted Surfaces, Young-Jun Jang and Norisugu Umehara, Tribology Online, Vol. 3, 5 (2008), pp.294-297.
(9) Friction and Wear Characteristics of Composite Materials for Architectural Membrane, Won-Sik Choi and Noritsugu Umehara,Tribology Online, 3,7 (2008), pp.376-380.
(10) Strength at the Interface of CNT Films Made by Surface Decomposition of SiC, Yosuke Tsukiyama, Noritsugu Umehara and Michiko Kusunoki, Tribology Online, 3, 7 (2008), pp.352-355.
(11) In Situ Analysis of the Tribochemical Reaction of CNx by FTIR, Shingo Kanda, Takayuki Tokoroyama, Noritsugu Umehara and Yoshio Fuwa, Tribology Online, 3, 2, (2008),pp.100-104.
(12) Relationship between Real Contact Area and Adhesion Force of Plasma-Treated Rubber
Sheets Against Stainless-Steel Ball, Jong-Hyoung Kim, Isami Nitta, Noritsugu Umehara, Hiroyuki Kousaka, Mamoru Shimada and Mitsuru Hasegawa, Tribology Online, 3, 7(2008), pp.361-365.
(13) 大気中におけるCNx膜の摩擦摩耗特性の基板温度による制御, 吉川雄也,野老山貴行,梅原徳次,日本機械学会論文集(C編),No.747, 74(2008), 2791-2796.
(14) ゴムと鋼の付着特性の影響因子の解明と制御手法の提案, 神谷友康,梅原徳次,中村研八,
日本機械学会論文集(C編),74, 737(2008),192-197.
(15) Evaluating Shaver Sharpness by Measuring the Pulling Force on Artificial Hair, T. Tokoroyama, Norhaswira MOHD, Noritsugu UMEHARA, Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing, JSME,1, 5 (2007), 661-668.
(16) MAGIC砥石製作過程の数値解析(球形粒子体積分率の粒子分布への応用), 井門康司,稲垣貴文,梅原徳次,日本AEM学会誌,15, 3(2007),341-347.
(17) 超微細塑性加工による単結晶純銅の結晶方位の変化, 吉野雅彦,南 那由多,木村英彦,松村 隆,梅原徳次,日本機械学会論文集(A編),73, 733(2007),1052-1057.
(18) Tribology Properties Densely Packed Vertically Aligned Carbon Nanotube film on SiC Formed by Surface Decomposition, Koji Miyake, Michiko Kusunoki, Hatsuhiko Usami, Noritsugu Umehara and Shinya Sasaki, Nano Letters, 7,11(2007),3285-3289
(19) Growth and properties of hydrogen-free DLC films deposited by surface-wave-sustained plasma, Junqi Xu, Huiqing Fan, Hiroyuki Kousaka, Noritsugu Umehara, Dongfeng Diao, and Weiguo Liu, Diamond and Related Materials, 16, 1(2007)161-166.
(20) Hydrogen-free carbon thin films prepared by new type surface-wave-sustained plasma (SWP), Junqi Xu, Huiqing Fan, Hiroyuki Kousaka, Noritsugu Umehara and Weiguo Liu, Surface and Coatings Technology, 201,15,(2007), 6631-6634.
<受賞>
2009年 天田金属加工機械技術振興財団第7回研究成果発表会優秀賞
2006年 日本機械学会機素潤滑設計部門一般表彰(優秀講演)
1997年 日本機械学会東北支部技術研究賞(日本機械学会東北支部)
1994年 F.W.Taylar Medal, CIRP
1994年 1995LaRoux K. Gillespie Outstanding Young Manufacturing Award (米国生産加工学会)
1993年 機器研究会研究奨励賞(機器研究会)
1991年 日本機械学会研究奨励賞(日本機械学会)

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