| 研究課題/領域番号 |
18H03751
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
梅原 徳次 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70203586)
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| 研究分担者 |
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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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
43,550千円 (直接経費: 33,500千円、間接経費: 10,050千円)
2021年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2020年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2019年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2018年度: 21,190千円 (直接経費: 16,300千円、間接経費: 4,890千円)
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| キーワード | 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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| 研究成果の概要 |
機械の耐摩耗・超低摩擦材としてカーボン系硬質膜の応用が進められている．潤滑油中超低摩擦発現のために、摩擦面のナノ構造変化層と吸着潤滑油層の誘電率が重要と考え、「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装置」を試作し、カーボン系硬質膜摩擦面のナノ構造層と吸着油層の誘電率と摩擦係数の関係を明らかにした。具体的には、ナノ構造層と吸着油膜の体積分極率が1.4倍増加する事で摩擦係数が20％減少することが明らかとなった。また、摩擦後のナノ構造層と吸着潤滑層のXPS分析と、カーボン系硬質膜の摩擦によるナノ構造層のシミュレーションを行い、誘電率と摩擦係数の関係の妥当性を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
耐摩耗・超低摩擦の摺道材としてカーボン系硬質膜の応用が進められている．高面圧での境界潤滑下での摩擦では、境界潤滑膜の強固な吸着が求められ、予備実験から摩擦面のナノ構造変化層と吸着潤滑油層の誘電率が重要と考えられる。そこで、本研究では、カーボン系硬質膜の構造変化層と吸着膜の誘電率に注目し、屈折率と消衰係数の光学特性から誘電率を推定し、摩擦係数との関係を明らかにした。その結果、これらの誘電率の増加と摩擦係数の減少において強い相関性があることが明らかとなり、誘電率が今後の油中超低摩擦面開発のための良い設計指針となる事を明らかにした。
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