2013 Fiscal Year Annual Research Report
固体二面に挟まれた境界潤滑被膜の構造解析と超低摩擦摺動メカニズムの解明
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25289025
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
平山 朋子 同志社大学, 理工学部, 准教授 (00340505)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松岡 敬 同志社大学, 理工学部, 教授 (80173813)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | トライボロジー / 潤滑 / レオロジー / 境界潤滑層 / 添加剤 |
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| Research Abstract |
機械における摺動表面の多くは潤滑油中に晒されており、潤滑下でのトライボロジー現象を真に理解するには、摺動場における固液界面の状態を正確に把握することが重要である。特に、低摩擦（u<0.01）～超低摩擦（u<0.001）特性を有する摺動界面には、摩擦を低減する何らかの境界潤滑被膜が形成されていると言われているが、その物性および挙動はほとんど明らかになっていない。そこで本申請では、100ナノメートルオーダのすきまを保ちながら2平板を平行に対向する機構を有する装置を開発し、ストライベック曲線を得ることによって境界潤滑層が潤滑下でどのような働きをしているかを詳細に調査することとした。
今年度は、狭いすきまを維持しながら二平板間の摺動時の摩擦トルクを計測することができる二種類の装置を開発した。一つはスパイラル状のナノテクスチャを施した動圧軸受型であり、もう一つは浅い表面絞りを施した静圧軸受型である。実験により、両装置ともにサブミクロンすきまを保ちながら二平板間の摺動特性の取得が可能であることを確認することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
レイノルズ方程式を用いた数値シミュレーションを行い、その結果に基づいて二種類の装置を開発することができた。しかしながら、非極性分子から成る基油を用いてその作動特性を調査したところ、動圧型の装置では理論値より狭いすきまを、静圧型の装置では理論値より広いすきまとなる傾向を取ることが確認できた。現在、光干渉システムを組み込むことによってそのすきま長さを定量的に測定しており、理論と異なる結果を示す理由を早急に把握したいと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
装置の開発とその基礎特性の取得を早急に終えるよう努力する。また、本研究では、中性子反射率法等を用いた分析による境界潤滑層の構造解析結果との関係性の把握までを最終目標としており、当面はそれら分析と装置開発を平行して行うことで時間の短縮を図る。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
期末に1221円が残ったが、その残予算で購入できる必要物品がなかったため、次期に繰り越すこととした。
次期予算と合わせて、消耗品の購入費に充てる。
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