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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Cross-Sectional Imaging of Boundary Lubrication Layer Formed by Additives and Its Sliding Properies in Narrow Gap

Research Project

Project/Area Number 26289030
Research InstitutionDoshisha University

Principal Investigator

松岡 敬  同志社大学, 理工学部, 教授 (80173813)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平山 朋子  同志社大学, 理工学部, 教授 (00340505)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsトライボロジー / FM-AFM / 固液界面 / 境界潤滑層
Outline of Annual Research Achievements

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、低摩擦特性を有する摺動界面には添加剤による何らかの境界潤滑層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、次世代型AFMと呼ばれるFM-AFMをトライボロジーユースに改良・応用し、潤滑下における添加剤境界潤滑層の実画像の取得と形成状態の把握を目指す。また、コロイドプローブAFMおよびディスクオンディスク型狭小すきま摺動試験機を用い、狭いすきまにおける境界潤滑層の力学応答および摺動特性を計測する。最終的に、添加剤境界潤滑層の役割を各観点からまとめ、より良い摺動面実現への境界潤滑層の設計指針の提示を目標とすることとした。
本年度得られた成果を以下に示す。
1) FM-AFMを用いて各種材料表面における様々な添加剤吸着層の断面画像を得ることに成功した。またその結果は、中性子反射率法や赤外分光法、水晶振動子微量天秤法等による分析結果と良い一致を示した。
2) コロイドプローブAFMを用いて添加剤吸着層の微視的摺動特性を評価した。中でも極圧剤に関しては、高い圧力で摩擦をすると固液界面に反応被膜が形成され、より低摩擦がもたらされることを実験的に確認した。
3) 実用添加剤であるMoDTCやカルボン酸ナトリウムに焦点を当て分析を行ったところ、それぞれに応じた境界潤滑層の形成を明瞭に捉えることができた。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2017 2016 Other

All Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] MoDTCと無灰FM剤の併用系における 固液界面構造とナノトライボロジー特性2017

    • Author(s)
      平山朋子
    • Organizer
      H29年度第1回境界潤滑研究会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2017-04-21 – 2017-04-21
    • Invited
  • [Presentation] MoDTCと無灰摩擦低減剤の併用系における固液界面構造と微視的摩擦特性の把握 (第1報:中性子反射率法およびATR-IR法による分析)2016

    • Author(s)
      藤森慎,菊地直紘,平山朋子,松岡敬,小宮広志,山田悟史,星野耕治,楠原慎太郎
    • Organizer
      トライボロジー会議2016秋新潟
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2016-10-12 – 2016-10-14
  • [Presentation] MoDTCと無灰摩擦低減剤の併用系における固液界面構造と微視的摩擦特性の把握 (第2報:周波数変調原子間力顕微鏡による断面像の取得)2016

    • Author(s)
      藤野敬太,二股佑允,平山朋子,松岡敬,小宮広志,星野耕治,楠原慎太郎
    • Organizer
      トライボロジー会議2016秋新潟
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2016-10-12 – 2016-10-14
  • [Presentation] MoDTCと無灰摩擦低減剤の併用系における固液界面構造と微視的摩擦特性の把握 (第3報:コロイドプローブAFMを用いた摩擦試験結果)2016

    • Author(s)
      平山朋子,松岡敬,小宮広志,星野耕治,楠原慎太郎
    • Organizer
      トライボロジー会議2016秋新潟
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2016-10-12 – 2016-10-14
  • [Remarks] 同志社大学 機械要素・トライボロジー研究室

    • URL

      http://www1.doshisha.ac.jp/~tribolab/

URL: 

Published: 2018-01-16  

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