| Project/Area Number |
20K14639
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 18040:Machine elements and tribology-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | 二液混合潤滑油 / 誘電泳動 / 境界潤滑 / 交流電場 / 摩擦の能動的制御 / 能動的摩擦制御 / 高粘度油滴 / 流体潤滑 / その場観察 / 添加剤 / 潤滑油 / 微小液滴 / 摩擦・摩耗 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は，環境負荷が小さい潤滑システムの実現のために，微小液滴を用いた潤滑添加剤の選択的輸送技術の開発を目的とする．通常の機械においては潤滑油中の潤滑添加剤により摩擦・摩耗特性の改善が図られている．一方，環境負荷の大きい硫黄などを含む添加剤も多く，使用量の低減が急務である．また，従来材料に適した添加剤が，新材料に対して異常摩耗を引き起こすことも報告されている．本研究では潤滑添加剤を含有するマイクロサイズ微小液滴を形成し，それを必要部位へ選択的に輸送する技術を開発する．加えて本研究では，必要十分量の添加剤を接触面に確実に輸送する技術の開発により，革新的な少量添加剤潤滑システムの開発に貢献する．
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| Outline of Final Research Achievements |
In the present study, a two-phase lubricant consisting of 2 mL of PAO4 and 5 μL of polypropylene glycol (PG) was used for friction tests under the application of an electric field. The results showed that the coefficient of friction decreased by up to 20 % from 0.065 to 0.052 as the applied voltage increased from 0 V to 100 V. On the other hand, the friction coefficient increased with increasing applied voltage when the electric field was applied above 100 V. Specifically, the coefficient of friction was found to be 0.065 at a voltage of 1000 V, the same as when no voltage was applied.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
電圧を印加することによる二液混合潤滑油の低摩擦化メカニズム解明のために，ガラス面を通した摩擦面その場観察を実施した．その結果，電圧を印加しない条件ではPGが摩擦面に進入しない一方で，最も摩擦係数低減効果が大きかった100 Vの電荷印加条件においては，PG潤滑油がローラー試験片の全面を覆っている様子が観察された．結論として，本研究における電気泳動現象を利用した摩擦係数低減技術は，潤滑性に優れた境界潤滑膜の被覆面積を誘電泳動により増加させることにより発現するというメカニズムが解明された．これは，微量の潤滑油を用いることでも十分に摩擦を低減させるグリーントライボロジー技術の発展に貢献する技術である．
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