研究課題/領域番号 |
17K06117
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
研究分野 |
設計工学・機械機能要素・トライボロジー
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研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
研究代表者 |
竹市 嘉紀 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40293758)
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研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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キーワード | PTFE / フッ化 / 摩耗 / トライボケミカル / 脆性 / フッ化金属 / 摩擦 / ステンレス鋼 / 腐食摩耗 / フッ化鉄 / フッ化アルミ / トライボケミカル反応 / アルミニウム / アルミナ / 移着膜 / フッ化水素酸 / アルミニウム合金 / 銅 |
研究成果の概要 |
PTFE(テフロンの商標で知られる)と摩擦した金属のフッ化現象と摩耗について調べた.金属が摩擦によりどの程度フッ化するかは金属の種類によって大きく異なり,特にアルミニウムは著しくフッ化し摩耗も多かった.また,摩擦の雰囲気が高湿度であるほどフッ化反応が促進され,形成されるフッ化金属は酸素と水分子が関与したフッ化物となっている可能性が高いことが分かった.この生成物は脆く機械的強度に劣るため,金属側の摩耗を促進してしまう.金属のフッ化進行速度よりも移着膜の形成速度の方が遅いような条件化では金属の摩耗が顕著となるため,それを避けた設計が必要になることを明らかにした.
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
PTFEとの摩擦によって相手金属がフッ化することがあることは知られているが,どちらかというとPTFE移着膜の形成に効果がありそうという認識にとどまっており,フッ化のネガティブな側面には注目されてこなかった.機械の運用には部品の摩耗は極力抑えるのが望ましいことから,PTFEをしゅう動部材に用いたときのフッ化とその摩耗がどのように促進されるのかを明確にしておくことは,学術的にも工業的にも意義のあることである.本研究により,PTFEとの組み合わせに適した金属材料が明らかになり,また,どのような要素がフッ化に影響するかも明確にできたことの意義は大きい.
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