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潤滑場における潤滑剤成分の相互作用と潤滑特性

研究課題

研究課題/領域番号 18K13679
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連
研究機関一関工業高等専門学校

研究代表者

滝渡 幸治  一関工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (70633353)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードトライボロジー / 潤滑剤 / 分子間相互作用 / その場観察 / 赤外分光法 / 粘性 / 摩擦 / 潤滑 / 分光分析 / 弾性流体潤滑
研究成果の概要

潤滑特性に影響する潤滑剤成分の粘度や溶解性には、分子間相互作用が関わっている。本研究では弾性流体潤滑(EHL)条件下における分子間相互作用を直接捉え、潤滑特性との関係を明らかにすることを目的とした。
単成分系として、ポリグリコール油のトラクション特性と分子構造(分子末端の官能基)の関係を調べた。EHLの高圧により分子間相互作用が増大し、粘性が増大することが明らかとなった。次に、脂肪酸添加油を試料として二成分系(添加剤と基油)の実験を行った。分子間相互作用による添加剤の濃度変化が、トラクション係数に影響することが分かった。
以上の結果から、分子間相互作用の潤滑特性への影響に関する知見を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、潤滑場における分子間相互作用を直接捉えて潤滑膜構造の制御にフィードバックしたことで、分子間相互作用が関わる潤滑現象を解明できたと考える。
得られた成果は、分子間相互作用に関連する潤滑剤の処方や開発、その関連技術の発展に寄与すると期待される。また、分子間相互作用は潤滑状態の接触部における成分濃度や粘性の他に、吸着や相変化にも影響すると予想され応用の範囲が広い。さらに、分子構造や摺動条件を考慮して意図的に分子間相互作用を制御し、接触部で様々な構造をもつ会合体を形成することで、今までにはない新たな潤滑剤の開発が可能となる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of Functional Groups of Polyglycol Oils on Their Lubrication Properties2021

    • 著者名/発表者名
      Koji Takiwatari, Shinya Sato, Yasushi Hoshi, Hidetaka Nanao, Shigeyuki Mori
    • 雑誌名

      Tribology Online

      巻: 16 号: 1 ページ: 24-30

    • DOI

      10.2474/trol.16.24

    • NAID

      130007992615

    • ISSN
      1881-218X, 1881-2198
    • 年月日
      2021-02-28
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] In situ observation of molecular interaction between polar functional groups in lubricant components during lubrication2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Takiwatari, Yasushi Hoshi, Hidetaka Nanao
    • 学会等名
      4校学術交流会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 高分子材料のトライボロジー制御2020

    • 著者名/発表者名
      中谷達行、山口健、小長谷重次、桃園聡、滝渡幸治他
    • 総ページ数
      550
    • 出版者
      情報技術協会
    • ISBN
      9784861047770
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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