潤滑下におけるＤＬＣの超低摩擦発現メカニズム解明のためのその場複合解析装置の開発

• Project/Area Number: 16J09043
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Design engineering/Machine functional elements/Tribology
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 大久保 光 東京理科大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2018: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2016: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 超低摩擦現象 / トライボロジー / ダイアモンドライクカーボン / その場観察 / DLC / 超低摩擦 / 潤滑油添加剤 / AFM / Raman / In-situ / ダイヤモンドライカカーボン / 摩耗 / 摩擦 / 新規材料

Outline of Annual Research Achievements

前年に得た知見を基に，DLC膜との併用により異常摩耗を引き起こすMoDTCと使用した場合においても，優れたトライボロジー特性を発揮するDLC膜を模索した．その結果，MoDTC油中においても水素を含有しないa-C膜の場合では，異常摩耗の原因であったモリブデンカーバイドの生成量を抑え，異常な摩耗が発生しないことを見出した．
また，今年度までに得られた知見を基に，DLC膜のトライボロジー特性改善に有効な新たな潤滑油添加剤を模索した．その結果，DLC膜の中でも摩擦低減効果が小さかったa-C:H膜に対してナノカーボン系の潤滑油添加剤を併用したところ，大きな摩擦低減効果が確認された．この摩擦低減効果は様々な添加剤が含有されたエンジンオイル中においても有効であり，DLC膜に対する新たな添加剤としてナノカーボン系添加剤の有効性を見出した．

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] DLC膜のトライボロジー特性に及ぼす潤滑油添加剤の影響 (2018)
  • Author(s): 大久保光,佐々木信也
  • Journal Title: トライボロジスト Volume: 63 Pages: 11-19
  • NAID: 130006308999
• [Journal Article] In Situ Raman Observation of the Graphitization Process of Tetrahedral Amorphous Carbon Diamond-Like Carbon under Boundary Lubrication in Poly-Alpha-Olefin with an Organic Friction Modifier (2017)
  • Author(s): H. Okubo C. Tadokodo Y. Hirata S. Sasaki
  • Journal Title: Tribology Online Volume: 12 Issue: 5 Pages: 229-237
  • DOI: 10.2474/trol.12.229
  • NAID: 130006898641
  • ISSN: 1881-218X, 1881-2198
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Effects of Molecular Structure of Zinc Dialkyldithiophosphates on Tribological Properties of a Hydrogenated Amorphous Carbon Film under Boundary Lubrication (2017)
  • Author(s): H. Okubo S. Watanabe C. Tadokodo Y. Hirata S. Sasaki
  • Journal Title: Tribology Online Volume: 12 Issue: 5 Pages: 221-228
  • DOI: 10.2474/trol.12.221
  • NAID: 130006898639
  • ISSN: 1881-218X, 1881-2198
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 1.In situ Raman observation of structural transformation of diamond-like carbon films lubricated with MoDTC solution: Mechanism of wear acceleration of DLC films lubricated with MoDTC solution (2017)
  • Author(s): H. Okubo、S.sasaki
  • Journal Title: Tribology International Volume: -
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Tribological performance of halogen-free ionic liquids in steel/steel and DLC/DLC contacts、Tribology transaction (2017)
  • Author(s): H. Okubo, S. Kawada, S. Watanabe, S.Sasaki
  • Journal Title: Tribology transaction Volume: 未定
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Tribological properties of a diamond-like carbon film under lubrication with commercial fully formulated oils (2016)
  • Author(s): 3.大久保 光，福田 宙央，坪井 涼，田所 千治，佐々木 信也，
  • Journal Title: Transactions of the JSME (in Japanese) Volume: 82 Issue: 838 Pages: 15-00679-15-00679
  • DOI: 10.1299/transjsme.15-00679
  • NAID: 130005159198
  • ISSN: 2187-9761
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Superlow friction mechanism of diamond-like carbon lubricated with an environmentally friendly ester based oil (2018)
  • Author(s): Hikaru Okubo
  • Organizer: HYDROGENIUS＆I2CNER 合同シンポジウム トライボロジー研究部門
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] In-situ Raman 分光分析によるMoDTC 油中におけるDLC 膜の異常摩耗メカニズムの解明 (2017)
  • Author(s): 大久保 光
  • Organizer: トライボロジー会議2017春 東京
• [Presentation] MoDTC油中におけるDLC膜の異常摩耗メカニズム (2017)
  • Author(s): 大久保 光
  • Organizer: トライボロジー会議2017秋 高松
• [Presentation] Wear acceleration mechanism of DLC films under boundary lubrication in the presence of molybdenum-containing additives (2017)
  • Author(s): Hikaru Okubo
  • Organizer: Leeds-Lyon Symposium on Tribology 2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] In situ Raman observation of structural transformation of diamond-like carbon films lubricated with MoDTC solution: mechanism of wear acceleration of DLC films lubricated with MoDTC solution (2017)
  • Author(s): Hikaru Okubo
  • Organizer: The 7th International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology - ICMDT 2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Frequency modulation atomic force microscopy (FM-AFM) observation of adsorbed films on diamond-like carbon (DLC) surfaces (2017)
  • Author(s): Hikaru Okubo
  • Organizer: 11th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices ’17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] In-situ Raman observation of structural transformation of DLC films under boundary lubrication (2016)
  • Author(s): 大久保光
  • Organizer: Leeds-Lyon Symposium on Tribology 2016
  • Place of Presentation: LEDDS TRINITY UNIVERSITY
  • Year and Date: 2016-09-06
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ta-C DLC膜のトライボロジ特性に及ぼすZDDP分子構造の影響 (2016)
  • Author(s): 大久保光
  • Organizer: トライボロジー学会 春 2016
  • Place of Presentation: 国立オリンピック記念青少年総合センター
  • Year and Date: 2016-05-22
• [Presentation] Ultralow friction of a ta-C film lubricated with an environmentally friendly ester-based oil (2016)
  • Author(s): 大久保光
  • Organizer: トライボロジー学会 春 2016
  • Place of Presentation: 国立オリンピック記念青少年総合センター
  • Year and Date: 2016-05-22
  • Invited
• [Presentation] Effects of structure of ZDDPs on tribological properties of a ta-C DLC film under boundary lubrication (2016)
  • Author(s): 大久保光
  • Organizer: 71st STLE Annual Meeting and Exhibition in Las Vegas
  • Place of Presentation: Las Vegas
  • Year and Date: 2016-05-18
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] エンジンオイル潤滑下におけるAl-Si系合金に対するDLC膜の摺動特性 (2016)
  • Author(s): 大久保光
  • Organizer: 第16回 日本機械学会 機素潤滑設計部門講演会
  • Place of Presentation: グランディア芳泉 (福井県あわら市舟津43-26)
  • Year and Date: 2016-04-17
• [Book] 数値解析と表面分析による トライボロジーの解明と制御 (2018)
  • Author(s): 佐々木信也，大久保光 他140名
  • Total Pages: 1192
  • Publisher: 株式会社テクノシステム