| 研究課題/領域番号 |
18K05058
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分32020:機能物性化学関連
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| 研究機関 | 福井大学 |
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研究代表者 |
久田 研次 福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (60283165)
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| 研究分担者 |
平田 豊章 福井大学, 学術研究院工学系部門, 講師 (30800461)
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | アドミッタンス解析 / 局所粘度 / 凝固熱 / 束縛エネルギー / 界面すべり / HSAB則 / n-アルカン / 脂肪酸 / 流体－金属界面 / 吸着分子層 / レゾネータ測定 / 金属石鹼グリース / 不均一核生成 / 金属－アルカン界面 / 吸着分子膜 / 示差走査熱量測定 / 腐食反応 / 水晶振動子 / 示唆走査熱量測定 / 周波数変調原子間力顕微鏡 / 分子膜 / 層構造 / 潤滑 / 動力学 |
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| 研究成果の概要 |
極性末端基を有する鎖状分子を添加したヘキサデカンが金属と接触した際に，添加剤分子の吸着を起点として溶剤分子と添加剤分子からなる吸着分子層が形成される。本研究では，吸着層形成にともなう固液界面の滑り現象について解明するために，水晶振動子のアドミッタンス解析による局所粘度測定ならびにヘキサデカンの凍結挙動から流体分子の束縛エネルギーを測定した。HSAB(Hard and Soft Acids and Bases)則によって添加剤の末端基との親和性が高いと予測される金属表面においては，密な吸着分子膜が形成され，界面滑りが促進されることを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
油を利用した流体潤滑においては，移動する二面間に挟まれた潤滑油の流動性が潤滑性能を決定する。連続体流体力学においては固体と接した液体の流動解析において，「界面すべりなし」という境界条件がおかれてきた。一方で，現実のダイナミックなトライボロジー現象において，摺動面で物理的・化学的変化が誘起された結果，トライボロジー特性が経時的に向上する「なじみ現象」がみられる。本研究では，金属油界面の界面滑りを妨げる金属表面による油分子の束縛エネルギーを定量し，低エネルギーで界面滑りを引き起こす吸着分子層の化学組成ならびに集合構造を明らかにすることで，高潤滑を実現するための分子設計の指針を提供する。
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