2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Smart Tribosystem with Friction Induced Transformed Thin Layers
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25220902
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
梅原 徳次 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70203586)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 実 宇部工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (00435455)
月山 陽介 新潟大学, 自然科学系, 助教 (00533639)
野老山 貴行 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (20432247)
吉野 雅彦 東京工業大学, 工学院, 教授 (40201032)
川口 雅弘 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第二部表面・化学技術グループ, 主任研究員 (40463054)
上坂 裕之 岐阜大学, 工学部, 教授 (90362318)
村島 基之 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (70779389)
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| Project Period (FY) |
2013-05-31 – 2018-03-31
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| Keywords | 超低摩擦 / ナノ構造層 / その場計測 / カーボン系硬質膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「超低摩擦発現ナノ構造変化層の摩擦時その場計測装置」と「超低摩擦摩擦面の表面エネルギーのESEM内その場評価装置」による摩擦誘導ナノ構造層による超低摩擦発現メカニズムの検討を行い、材料と摩擦条件の設計指針を提案した。 具体的に得られた研究成果を以下に示す。
１．「超低摩擦発現ナノ構造変化層の摩擦時その場計測装置」による種々のスマートトライボ膜の評価 窒化炭素膜(CNx膜)に加えて、ホウ素含有DLC膜 (B-DLC膜)のベース油中でのナノ構造変化層の摩擦時その場計測装置を行い、構造変化層、油膜の特性と超低摩擦の関係を明らかにした。その結果、両材料ともに、表面粗さの低減による流体潤滑の寄与の増加もあるが、それだけでは説明できず、摩擦面の分極率が増加し、境界潤滑部の摩擦係数が減少し，低摩擦を発現したと示唆された。
２．「超低摩擦摩擦面の表面エネルギーのESEM内その場評価装置」による種々のスマートトライボ膜の評価 表面エネルギーのESEM内その場評価装置を用いてCNx膜において雰囲気ガスを変化させた場合のCNx摩擦面表面エネルギーと摩擦係数の関係を明らかにした。その結果、 酸素雰囲気において酸素圧力の増加とともに表面エネルギー及び摩擦係数がともに増加し、窒素雰囲気において窒素分圧の増加とともに表面エネルギー及び摩擦係数は減少することが明らかになった．以上の結果より、雰囲気ガスにより摩耗痕の表面エネルギーが著しく変化し、摩擦係数に影響を及ぼすことが明らかになった。
３．「自己潤滑スマートトライボシステム」の超低摩擦モデルの提案 本研究で開発された2つのその場評価装置により、カーボン系硬質膜の無潤滑時の超低摩擦は「薄膜固体潤滑理論」が、潤滑油中では「表面分極率の向上による吸着潤滑膜による潤滑理論」を超低摩擦モデルとして提案した。さらに、摩耗痕の表面エネルギーの重要性を定量的に提案した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(8 results)
