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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Study on operand observation and analysis of buried interface on tribology

Research Project

Project/Area Number 18H01361
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

柳沢 雅広  早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, その他(招聘研究員) (20421224)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Keywordsトライボロジー / 埋もれた界面 / 表面増強ラマン散乱分光法 / プラズモニクス / センサー
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、最も複雑な界面現象であるトライボロジーにおける摩擦・摩耗・潤滑現象が係わる動的埋もれた界面を、機械物性と化学構造の同時測定手法を開発することによりそのメカニズムを明らかにすることを目的とする。2022年度(令和4年度)では、完成した計測装置と解析手法を用いてさまざまな材料系におけるトライボロジー界面の観察と解析を行った。特に、金属または金属酸化物およびそれらに被覆した潤滑剤材料の熱的化学構造変化を新規に開発したレーザーパワースキャン機構を用いて変化が生じる温度を計測し、摺動状態と比較することにより触媒作用のあるFeやCrなどの金属およびFe酸化物、Cr酸化物が潤滑剤(ポリαオレフィン)の熱分解温度を触媒作用により下げることを明らかにした。特にCr2O3は触媒作用が大きく、基材がSUJ2などの鋼材の場合に影響が大きいことがわかった。また潤滑油添加剤(グリセリンモノオレート)は、Fe3O4による触媒作用で分解されやすくFe2O3は触媒作用がないことがわかった。また摺動界面では潤滑剤の分解反応がより低温で加速されることを明らかにした。これはトライボケミカル作用が潤滑材料の分解反応をさらに強めて室温でも酸化反応や炭化反応を促進させることがわかった。またそれらの反応により摩擦力が影響されることがわかった。さらに-30℃までの低温における界面計測機構を用いて、摺動界面液体の氷の結晶状態がバルクと異なり、荷重と温度により変化し摩擦力と関係することがわかった。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022

All Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] 次世代超高記録密度磁気ディスク用単層グラフェン保護膜と潤滑膜の化学構造解析2023

    • Author(s)
      柳沢雅広、國本雅宏、ベルツ・モルテン、本間敬之
    • Organizer
      IIP2023
  • [Presentation] フッ素系潤滑油のトライボ触媒反応2022

    • Author(s)
      柳沢雅広、國本雅宏、ベルツ・モルテン、本間敬之
    • Organizer
      トライボロジー会議2022春東京
  • [Presentation] 炭化水素系潤滑油のトライボ触媒反応2022

    • Author(s)
      柳沢雅広、國本雅宏、ベルツ・モルテン、本間敬之
    • Organizer
      トライボロジー会議2022春東京
  • [Presentation] 表面増強ラマン分光法を用いた氷の摺動界面における摩擦と化学構造の解析2022

    • Author(s)
      吉田立樹、國本雅宏、柳沢雅広、本間敬之
    • Organizer
      トライボロジー会議2022春東京
  • [Presentation] Deformation Mapping by Combining Optical and Raman Microscop2022

    • Author(s)
      ベルツ・モルテン、柳沢雅広、國本雅宏、本間敬之
    • Organizer
      トライボロジー会議2022春東京
  • [Presentation] フッ素系潤滑油のトライボ触媒反応(2)2022

    • Author(s)
      柳沢雅広、國本雅宏、ベルツ・モルテン、本間敬之
    • Organizer
      トライボロジー会議2022秋福井
  • [Presentation] 炭化水素系潤滑油のトライボ触媒反応(2)2022

    • Author(s)
      柳沢雅広、國本雅宏、ベルツ・モルテン、本間敬之
    • Organizer
      トライボロジー会議2022秋福井
  • [Presentation] Using Raman Imaging to Visualize Structural Changes in Polymers and Elastomers During Deformation2022

    • Author(s)
      ベルツ・モルテン、山口健、柳沢雅広、会田昭二郎、本間敬之
    • Organizer
      トライボロジー会議2022秋福井
  • [Presentation] ESB エラストマーの変形時における内部構造変化の計測・解析2022

    • Author(s)
      山口健、会田昭二郎、ベルツ・モルテン、柳沢雅広、本間敬之
    • Organizer
      トライボロジー会議2022秋福井
  • [Presentation] Smear Creation Mechanism on Heat-Assisted Magnetic Recording using Surface-Enhanced Raman Spectroscopy2022

    • Author(s)
      Masahiro Yanagisawa, Masahiro Kunimoto, Morten Bertz, Takayuki Homma
    • Organizer
      MIPE2022
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-12-25  

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