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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Research on lubricating mechanism of halogen-free ionic liquids against several sliding surface

Research Project

Project/Area Number 15J05958
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

川田 将平  東京理科大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Keywordsトライボロジー / イオン液体 / 潤滑
Outline of Annual Research Achievements

2017年度は、博士課程3年計画最後の年度となり、研究の推進とともに今までのデータをまとめ博士論文を作製および論文の投稿を行った。
本研究の目的は、従来潤滑剤として研究されているハロゲン系イオン液体による摩擦材料の腐食現象を抑制するため、ハロゲンフリーイオン液体の応用を目指している。一つ目に着目したイオン液体として、硫黄やリンを含むイオン液体は摩擦面に反応膜を形成し、摩擦の低減および摩耗の抑制を発現した。これらは、従来のハロゲン系イオン液体よりも高い潤滑特性を示していた。次に着目したイオン液体は、水素、ホウ素、炭素、窒素から構成されるシアノ系イオン液体であり、摩擦面でカチオンが分解し、アニオンが吸着することで摩擦低減効果を発揮することがわかった。しかしながら、この摩擦係数は従来のハロゲン系イオン液体と比較するとやや高く、さらなる摩擦低減が必要とされる。
2017年度では摩擦材料を変更することにより、シアノ系イオン液体と摩擦面の相互作用が変化し、さらなる摩擦低減校歌が発現することがわかった。
これらの成果を基に、2017年度はトライボロジー分野における国際的な論文誌に5本の英語論文がアクセプトされた。また、これらの結果から、新たなイオン液体の化学構造の指針が得られたと考えられる。
今後の研究においては、今まで得られたデータから、摩擦面に存在するイオンが重要であることから、摩擦面に電位を与えることにより、イオン液体の吸着特性を制御し摩擦特性の調査を行う予定である。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2018 2017

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Lubricating mechanism of cyano-based ionic liquids on nascent steel surface2018

    • Author(s)
      S. Kawada, S. Watanabe, C. Tadokoro, R. Tsuboi, and S. Sasaki
    • Journal Title

      Tribology International

      Volume: 119 Pages: 474-480

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.triboint.2017.11.019

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of Alkyl Chain Length of Sulfate and Phosphate Anion-Based Ionic Liquids on Tribochemical Reactions2018

    • Author(s)
      S. Kawada, S. Watanabe, C. Tadokoro, and S. Sasaki
    • Journal Title

      Tribology Letters

      Volume: 66 Pages: -

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s11249-017-0962-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tribological Properties of Cyano-Based Ionic Liquids under Different Environments2018

    • Author(s)
      S. Kawada, and S. Sasaki
    • Journal Title

      Tribology Online

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lubrication Mechanism of Halogen-Free Ionic Liquids2017

    • Author(s)
      S. Kawada, S. Watanabe, R. Tsuboi, S. Sasaki, and B. Prakash
    • Journal Title

      Tribology Online

      Volume: 12 Pages: 155-161

    • DOI

      https://doi.org/10.2474/trol.12.155

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Tribological Performance of Halogen-Free Ionic Liquids in Steel-Steel and DLC-DLC Contacts2017

    • Author(s)
      H. Okubo, S. Kawada, S. Watanabe, and S. Sasaki
    • Journal Title

      Tribology Transactions

      Volume: 55 Pages: 71-79

    • DOI

      https://doi.org/10.1080/10402004.2016.1272731

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lubricating property of cyano-based ionic liquids against hard materials2017

    • Author(s)
      S. Kawada, K. Sato, S. Watanabe, and S. Sasaki
    • Journal Title

      Journal of Mechanical Science and Technology

      Volume: 31 Pages: 5745-5750

    • DOI

      10.1007/s12206-017-1116-y

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Lubricating property of cyanobased ionic liquids against tetrahedral amorphous carbon film2017

    • Author(s)
      S. Kawada,S. Watanabe,Y. Hirata,and S. Sasaki
    • Organizer
      6th European Conference on Tribology (Ecotrib 2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Tribological Property of Cyano-based Ionic Liquids under Various Environment2017

    • Author(s)
      S. Kawada, S. Watanabe, and S. Sasaki
    • Organizer
      The 6th World Tribology Congress (WTC2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Tribo-chemistry of Cyano-based Ionic Liquids on Sliding Surface2017

    • Author(s)
      S. Kawada, K. Sato, H. Okubo, S. Watanabe and S. Sasaki
    • Organizer
      The 8th International Symposium on Surface Science (ISSS-8)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of water on interfacial structure of room-temperature ionic liquids2017

    • Author(s)
      S. Kawada, E. Kodama, K. Sato, H. Okubo, and S. Sasaki
    • Organizer
      11th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devises’17 (ALC’17)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] シアノ系イオン液体の潤滑特性向上に関する研究”2017

    • Author(s)
      川田将平、渡部誠也、佐々木信也
    • Organizer
      トライボロジー会議 2017 春
  • [Presentation] Lubricating Mechanism of Cyano-based Ionic Liquids on various Sliding Materials2017

    • Author(s)
      S. Kawada, H. Okubo, S. Watanabe, and S. Sasaki
    • Organizer
      サステイナブルトライボロジー会議2017奄美大島
  • [Presentation] シアノ系イオン液体のta-C DLCに対する低摩擦発現メカニズムの調査2017

    • Author(s)
      川田将平、佐藤佳介、大久保光、佐々木信也
    • Organizer
      トライボロジー会議 2017 秋 高松
  • [Presentation] ハロゲンフリーイオン液体の潤滑特性に関する研究2017

    • Author(s)
      川田将平、佐々木信也
    • Organizer
      第8回イオン液体討論会

URL: 

Published: 2018-12-17  

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