| 研究課題/領域番号 |
20K14639
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
村島 基之 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (70779389)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 二液混合潤滑油 / 誘電泳動 / 境界潤滑 / 交流電場 / 摩擦の能動的制御 / 能動的摩擦制御 / 高粘度油滴 / 流体潤滑 / その場観察 / 添加剤 / 潤滑油 / 微小液滴 / 摩擦・摩耗 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，環境負荷が小さい潤滑システムの実現のために，微小液滴を用いた潤滑添加剤の選択的輸送技術の開発を目的とする．通常の機械においては潤滑油中の潤滑添加剤により摩擦・摩耗特性の改善が図られている．一方，環境負荷の大きい硫黄などを含む添加剤も多く，使用量の低減が急務である．また，従来材料に適した添加剤が，新材料に対して異常摩耗を引き起こすことも報告されている．本研究では潤滑添加剤を含有するマイクロサイズ微小液滴を形成し，それを必要部位へ選択的に輸送する技術を開発する．加えて本研究では，必要十分量の添加剤を接触面に確実に輸送する技術の開発により，革新的な少量添加剤潤滑システムの開発に貢献する．
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| 研究成果の概要 |
本年度の研究では，2 mLのPAO4中に5 μLのPG(ポリプロピレングリコール)を滴下した二液混合潤滑油を用いて，電場を印加した状態でしゅう動試験を実施した．その結果，印加電圧が0 Vから100 Vまでは印加電圧の増加に伴い摩擦係数が0.065から0.052まで最大20 %低下することを明らかにした．一方で，100 V以上の電場印加においては，印加電圧の上昇と共に摩擦係数も増加することが明らかになった．具体的には，1000 Vの電圧印加に摩擦係数は，電圧を印加していない状態と同じ0.065を示すことが明らかとなった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電圧を印加することによる二液混合潤滑油の低摩擦化メカニズム解明のために，ガラス面を通した摩擦面その場観察を実施した．その結果，電圧を印加しない条件ではPGが摩擦面に進入しない一方で，最も摩擦係数低減効果が大きかった100 Vの電荷印加条件においては，PG潤滑油がローラー試験片の全面を覆っている様子が観察された．結論として，本研究における電気泳動現象を利用した摩擦係数低減技術は，潤滑性に優れた境界潤滑膜の被覆面積を誘電泳動により増加させることにより発現するというメカニズムが解明された．これは，微量の潤滑油を用いることでも十分に摩擦を低減させるグリーントライボロジー技術の発展に貢献する技術である．
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