2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of lubricant additives delivery system with microdroplet using AC electric field
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20K14639
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
村島 基之 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (70779389)
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2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 摩擦の能動的制御 / 誘電泳動 / 二液混合潤滑油 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，環境負荷が小さい潤滑システムの実現のために，良好な境界潤滑膜形成特性を有する高粘度油滴を誘電泳動により摩擦しゅう動部へ選択的に輸送する技術の開発に挑戦した．
一般的に，機械部品の潤滑においては，潤滑油中の添加剤が表面で反応することにより低摩擦が実現される．一方で，添加剤の高環境負荷や高価格という課題に対して，その使用量の削減が強く求められている．そこで本研究では，摩擦界面において良好に潤滑膜を形成する高粘度油の液滴を摩擦システム全体の流体抵抗を低減する低粘度油中に分散させることによる新しい潤滑システムの構築に挑戦した．
本年度の研究では，2 mLのPAO4中に5 μLのPG(ポリプロピレングリコール)を滴下した二液混合潤滑油を用いて，電場を印加した状態でしゅう動試験を実施した．その結果，印加電圧が0 Vから100 Vまでは印加電圧の増加に伴い摩擦係数が0.065から0.052まで最大20 %低下することを明らかにした．一方で，100 V以上の電場印加においては，印加電圧の上昇と共に摩擦係数も増加することが明らかになった．具体的には，1000 Vの電圧印加に摩擦係数は，電圧を印加していない状態と同じ0.065を示すことが明らかとなった．
さらに，上述した電圧を印加することによる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，電圧を印加していない条件（0 V）においてはPGドロップレット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．
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Research Products
(5 results)
