| 研究課題/領域番号 |
20H00215
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
平山 朋子 京都大学, 工学研究科, 教授 (00340505)
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| 研究分担者 |
山下 直輝 京都大学, 工学研究科, 特定助教 (50847746)
日野 正裕 京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (70314292)
篠原 武尚 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J－PARCセンター, 研究主幹 (90425629)
關 義親 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (90585209)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
45,370千円 (直接経費: 34,900千円、間接経費: 10,470千円)
2022年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2021年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2020年度: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
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| キーワード | トライボロジー / ストライベック曲線 / 潤滑 / 量子ビーム分析 / オペランド分析 / 中性子線 / 軸受 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年の更なる省エネルギー社会化に際し、トライボロジー分野においては、更なる低摩擦摺動面の開発およびMBDに向けた摩擦係数の精密予測が強く求められている。一方で、摺動面でのナノスケールの現象が巨視的な摩擦係数に大きく影響を及ぼすにも関わらず、分析の困難さから、ミクロ挙動の把握は進んでいない。本研究ではトライボ環境を実現する「トライボオペランド機構」を量子ビームラインに組み込み、実動条件下で分析を行うことによって摺動場で生じているミクロ挙動を明らかにする。最終的に、巨視的な摩擦特性と比較することによって、ストライベック曲線の精密予測を含むトライボ設計への展開を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では摺動面を対象場として量子ビーム分析を行い、ナノスケールからの潤滑現象の把握を行った。具体的には、トライボ環境を実現する「トライボオペランド機構」を量子ビームラインに組み込み、実動条件下で分析を行うことによって摺動場で生じているミクロ挙動を明らかにした。対象課題として「スラストすべり軸受」を選定し、境界潤滑下での摺動面の状態把握には「中性子反射率法（NR）」を、流体潤滑下にあるせん断流れ場の状態把握には「中性子位相イメージング法（NPI）」を適用し、トライボ環境下での摺動界面およびすきま内潤滑油のナノスケール構造の動的挙動把握に挑んだ。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
実施課題①においては境界潤滑下での摩擦係数を大きく支配するナノスケール潤滑層の動的構造変化の挙動を、実施課題②においては軸受すきま内せん断場にある潤滑油分子の局所構造をナノスケール学的視点で追うことができた。近年、このようなナノスケールの挙動を積み上げてマクロなトライボロジー性能を予測しようとする流れはより色濃くなっており、そのような近年の動向にマッチする研究成果を上げることができた。
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