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固体表面近傍におけるナノ薄膜の粘性評価

Research Project

Project/Area Number 17760118
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Design engineering/Machine functional elements/Tribology
Research InstitutionTokyo University of Marine Science and Technology

Principal Investigator

田中 健太郎  Tokyo University of Marine Science and Technology, 海洋工学部, 准教授 (60359693)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords水晶振動子マイクロバランス / 分子動力学法 / 超薄膜 / 添加剤 / 水晶振動子マイクロバランス(QCM) / 粒子法
Research Abstract

平成19年度も引き続き,水晶振動子マイクロバランス(QCM,Quartz Crystal Microbalance)を用いての表面近傍にある潤滑膜の粘弾性評価を試みた.これまで,水晶振動子の共振周波数の測定により,水晶表面に付着した液膜の粘性を評価可能であること,および積極的に境界膜を形成する添加剤分子を加えた場合には,その効果を判別できることが明らかになっている.今年度ではこれに加えて,境界膜の形成機構(物理吸着か化学吸着か)が異なる2種類の添加剤分子を加えて,その共振周波数の変化を比較した.その結果,吸着機構の違いを検出可能であること.また,化学吸着する添加剤分子の場合には,有機溶剤による洗浄に対して境界膜の耐久性が高いことも確かめることができた.これまでの研究成果から,固体表面近傍に形成される境界膜の物性の評価にQCMの利用が有用であると判断する.またこの方法を応用して,平面間に閉じこめられた潤滑膜の物性の変化を測定している(日本機械学会2008年次大会で発表予定).
また分子動力学法を用いたシミュレーションでは,表面近傍での潤滑剤分子の存在形態と運動性について明らかにした.表面近傍で分子密度が高くなり,単独で存在する場合に比較して運動性が低下することを明らかにした.QCMによる測定と合わせて,表面近傍での境界膜の存在形態の解析,物性の評価への展開が期待できる.

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2007 2006 2005 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Dynamic conformations of fluorocarbon molecules on magnetic hard disk surfaces with charged sites (2006年にonline版で先行出版)2007

    • Author(s)
      Kentaro Tanaka, Katsumi Iwamoto, Takahisa Kato
    • Journal Title

      Microsystem Technologies 13

      Pages: 1169-1174

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamic conformations of fluorocarbon molecules on magnetic hard disk surfaces with charged sites2006

    • Author(s)
      Kentaro Tanaka, Katsumi Iwamoto, Takahisa Kato
    • Journal Title

      Microsystem Technologies (online)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 水晶振動子マイクロバランスを用いた固体表面近傍液膜の粘弾性評価2006

    • Author(s)
      田中健太郎, 岩本勝美
    • Journal Title

      日本機械学会2006年度年次大会講演論文集 VOL. VII

      Pages: 349-350

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 分子動力学法によるナノ薄膜潤滑のシミュレーション-加熱処理の効果-2006

    • Author(s)
      田中健太郎, 岩本勝美, 加藤孝久
    • Journal Title

      トライボロジー会議予稿集(東京)

      Pages: 163-164

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Effects of mobile and chemically bonded molecules of molecularly thin lubricant film on the vibrational stability of a sliding ball2005

    • Author(s)
      Kentaro Tanaka, Masahiro Kasaguchi, Takahisa Kato, Katusmi Iwamoto
    • Journal Title

      ASME Journal of Tribology Vol.128, No.1

      Pages: 176-180

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Measurement method of tribological properties of adsorbed layers2005

    • Author(s)
      Kentaro Tanaka, Katusmi Iwamoto
    • Journal Title

      Life Cycle Tribology, Tribology and Interface engineering series No.48

      Pages: 131-134

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 分子動力学法によるナノ薄膜潤滑のシミュレーション-吸着サイトの影響-2005

    • Author(s)
      田中健太郎, 加藤孝久, 岩本勝美
    • Journal Title

      トライボロジー会議予稿集(東京)

      Pages: 427-428

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 粒子法を用いた超薄膜の流動シミュレーション2005

    • Author(s)
      吉田健一郎, 田中健太郎, 岩本勝美, 志摩政幸
    • Journal Title

      トライボロジー会議予稿集(東京)

      Pages: 379-380

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      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] 水晶振動子マイクロバランスを用いた固体表面近傍液膜の粘弾性評価-添加剤による吸着膜の形成-2007

    • Author(s)
      田中健太郎
    • Organizer
      日本機械学会2007年度年次大会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2007-09-10
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 分子動力学法によるナノ薄膜潤滑のシミュレーション-潤滑剤分子の形態と運動-2007

    • Author(s)
      田中健太郎
    • Organizer
      トライボロジー会議
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-05-28
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京海洋大学海洋工学部機械設計研究室HPに研究成果を掲載

    • URL

      http://www2.kaiyodai.ac.jp/~kentaro/

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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