Development of design proposal for ultla low friction by controlling of permittivity of nano transformed layer and adsorbed lubricants on carbonaceous hard coating
| Project/Area Number |
18H03751
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 18:Mechanics of materials, production engineering, design engineering, and related fields
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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) |
野老山 貴行 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (20432247)
徳田 祐樹 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部マテリアル応用技術部プロセス技術グループ, 主任研究員 (30633515)
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, 開発本部マテリアル応用技術部プロセス技術グループ, 上席研究員 (40463054)
村島 基之 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (70779389)
久保 百司 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (90241538)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥43,550,000 (Direct Cost: ¥33,500,000、Indirect Cost: ¥10,050,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2020: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
Fiscal Year 2019: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2018: ¥21,190,000 (Direct Cost: ¥16,300,000、Indirect Cost: ¥4,890,000)
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| Keywords | カーボン系硬質膜 / 摩擦面その場評価 / 誘電率 / ナノ構造層 / 潤滑油 / 摩擦面その場観察 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，「カーボン系硬質膜摩擦時ナノ構造層・潤滑油層誘電率その場評価での超低摩擦指針の提案」を目的とした．このために、本年度は以下の4つの項目を行った。
(1)「潤滑油中超低摩擦発現ナノ構造変化層と境界潤滑層の誘電率のその場評価」(研究分担者：梅原、野老山、村島 ) 本研究で前年度までに試作した装置において、異なる窒素を含羞する種々のカーボン系硬質膜の添加剤含有油中での摩擦において，摩擦力，ナノ構造変化層と潤滑膜の厚さと光学特性（屈折率nと消衰係数k）を同時に計測し、実用的に重要な潤滑油中における超低摩擦発現の必要条件を明らかにした．
(2) 「カーボン系硬質膜の摩擦後のナノ構造層と吸着潤滑層のXPS分析」（研究分担者：野老山、川口、徳田）ディスク上のカーボン系硬質膜の摩擦後のナノ構造層及びサファイア半球表面摩擦 痕に残った吸着潤滑層をXPS分析し、結合種の割合から誘電率の変化の可能性を明らかにした。
(3)「量子化学分子動力学法シミュレーションによる摩擦による カーボン系硬質膜と境界潤滑膜の誘電率と分極率の変化の可能性の実証」（研究分担者：村島、久保）予備実験から、カーボン系硬質膜の分極率が、摩擦により変化することが考えられたが、物理的に正しいか不明である。そこで、カーボン系硬質膜の摩擦面のカーボン構造の量子化学分子動力学シミュレーションを行い、摩擦によるカーボン系硬質膜と境界潤滑膜の誘電率と分極率の変化の可能性を検討した。
(4)「カーボン系硬質膜潤滑油下高面圧接触での超低摩擦指針の提案」（研究分担者：梅原、野老山、村島）これらの結果を統合し、研究代表者が提案した無潤滑中での超低摩擦モデルを検討した．
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| Research Progress Status |
令和3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 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Triboemission of hydrocarbon molecules from diamond-like carbon friction interface induces atomic-scale wear2019
Author(s)
Y. Wang, N. Yamada, J. Xu, J. Zhang, Q. Chen, Y. Ootani, Yuji Higuchi1, Nobuki Ozawa, M.-I. De B. Bouchet, J. M. Martin, S. Mori, K. Adachi, M. Kubo
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Journal Title
Science Advances
Volume: 5
Pages: 1-9
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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