10nmオーダすきまでの流体潤滑性能に及ぼす添加剤吸着層の影響

• 研究課題/領域番号: 22686019
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
• 研究機関: 同志社大学
• 研究代表者: 平山 朋子 同志社大学, 理工学部, 准教授 (00340505)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 26,130千円 (直接経費: 20,100千円、間接経費: 6,030千円); 2012年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2011年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2010年度: 15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円)
• キーワード: トライボロジー / 流体潤滑 / ナノすきま / レオロジー / 添加剤 / メゾすきま / 添加剤吸着層 / レイノルズ方程式 / ナノテクスチャリング / メゾすきま領域

研究概要

ナノテクスチャリングを施した基板を用いることにより、10～100nmオーダでのすきまを保ったまましゅう動する平行平板摩擦試験機を開発した。それを用いて実験を行い、ストライベック曲線を得たところ、油性剤を混入しない場合は理論曲線に極めてよく一致するが、油性剤を混入すると界面すべりが生じ、摩擦係数が理論曲線より大幅に下回る傾向を示すことが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] O/Wエマルション圧延におけるロール/ストリップ間の導入油膜形成メカニズムの把握 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中西裕信, 山中佑資, 徳岡伶哉, 平山朋子, 松岡敬
  • 雑誌名: トライボロジスト 巻: Vol. 58, No. 6(印刷中)
  • NAID: 10031175884
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thickness and Density of Adsorbed Additive Layer on Metal Surface in Lubricant by Neutron Reflectometry (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Hirayama, Takashi Torii, Yohei Konishi, Masayuki Maeda, Takashi Matsuoka, Kazuko Inoue, Masahiro Hino, Dai Yamazaki, Masayasu Takeda
  • 雑誌名: Tribology International 巻: Vol. 54 ページ: 100-105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nano-Motion X-Y Stage by Pneumatic Servo Spherical Bearing Actuators (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Sugimoto, Tomoko Hirayama, Takashi Matsuoka, Katsumi Sasaki
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: Vol. 516 ページ: 281-286
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lubricated Friction Reduction by Spiral-Groove-Shape Nano-Texturing (2012)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Tanaka, Kazuma Okada, Tomoko Hirayama, Takashi Matsuoka, Hiroshi Sawada, Kosuke Kawahara, Shunji Noguchi
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: Vol. 516 ページ: 431-436
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Ultraprecise Positioning X-Y Stage Composed of Pneumatic Servo Bearing Actuators, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers (2011)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Sugimoto, Hiroki Danjo, Takakazu Kitagawa, Tomoko Hirayama, Takashi Matsuoka, Katsumi Sasaki
  • 雑誌名: Part J, Journal of Engineering Tribology 巻: Vol. 225, No. 5 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] 中性子反射率法を用いた金属表面における添加剤吸着層の厚みおよび密度測定とそのトライボロジー特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平山朋子, 鳥居誉司, 小西庸平, 前田成志, 松岡敬, 井上和子, 日野正裕, 山崎大, 武田全康
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C編 巻: Vol. 77, No. 779 ページ: 2884-2893
  • NAID: 130001055328
  • 査読あり
• [雑誌論文] Si添加およびTi添加DLC/DLC摺動のトライボロジー特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 原田陽一, 松岡敬, 平山朋子, 浅野誠
  • 雑誌名: 表面技術 巻: 63,1 ページ: 29-34
  • NAID: 10030476298
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Ultraprecise Positioning X-Y Stage Composed of Pneumatic Servo Bearing Actuators (2011)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Sugimoto, Hiroki Danjo, Takakazu Kitagawa, Tomoko Hirayama, Takashi Matsuoka, Katsumi Sasaki
  • 雑誌名: Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J, Journal of Engineering Tribology 巻: 225,5 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Herringbone-Grooved Bearing with Non-Uniform Grooves for Higher Speed Spindle (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinichi Ikeda, Yo Arakawa, Noriaki Hishida, Tomoko Hirayama, Takashi Matsuoka, Hiroshi Yabe
  • 雑誌名: Lubrication Science 巻: Vol. 22, No. 9 ページ: 377-392
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Observation of Adsorbed Layer on Metal Surface Using Neutron Reflectometry (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Hirayama, Takashi Torii, Takashi Matsuoka, Kazuko Inoue, Masahiro Hino, Naoya Torikai, Dai Yamazaki
  • 雑誌名: Proceedings of NORDTRIB2010
• [雑誌論文] 流体潤滑理論に基づく表面テクスチャの効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平山朋子
  • 雑誌名: 潤滑経済 巻: 542(解説) ページ: 2-6
• [学会発表] 流体潤滑下におけるナノテクスチャリング特性に及ぼす表面粗さの影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 塩谷平之助, 山田一輝, 平山朋子, 松岡敬, 沢田博司, 川原公介
  • 学会等名: トライボロジー会議春2013
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-05-22
• [学会発表] 弾性流体潤滑下での油膜厚さに及ぼすナノテクスチャリングの効果(続) (2013)
  • 著者名/発表者名: 池田光孝, 鈴木俊輝, 平山朋子, 松岡敬, 沢田博司, 川原公介
  • 学会等名: トライボロジー会議春2013
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-05-22
• [学会発表] Nano-Texturing for Expansion of Hydrodynamic Lubrication Regime (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Hirayama, Yusuke Tanaka, Mitsutaka Ikeda, Takashi Matsuoka, Hiroshi Sawada, Kosuke Kawahara, Shunji Noguchi
  • 学会等名: ASME/STLE 2012 International Joint Tribology Conference
  • 発表場所: Denver, USA
  • 年月日: 2012-10-10
• [学会発表] Physical and Chemical Properties of Fatty Acids as Oiliness Additives (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Hirayama, Masayuki Maeda, Masato Nakashima, Takashi Matsuoka, Masahiro Hino
  • 学会等名: ASME/STLE 2012 International Joint Tribology Conference
  • 発表場所: Denver, USA
  • 年月日: 2012-10-10
• [学会発表] Effect of Surface Roughness on Hydrodynamic Lubrication with Nano-Texturing (2012)
  • 著者名/発表者名: Heinosuke Shiotani, Yusuke Tanaka, Tomoko Hirayama, Takashi Matsuoka
  • 学会等名: ASME/STLE 2012 International Joint Tribology Conference
  • 発表場所: Denver, USA
  • 年月日: 2012-10-09
• [学会発表] TOF型中性子反射率計の開発とそれを用いた油性剤吸着層の物性評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平山朋子
  • 学会等名: 2011年度トライボケミストリー研究会
  • 発表場所: 宇都宮大学(栃木県)
  • 年月日: 2012-03-09
• [学会発表] 境界潤滑摩擦低減に寄与する添加剤吸着層および高分子ブラシ層の物理化学物性評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平山朋子
  • 学会等名: 第54回高分子材料のトライボロジー研究会
  • 発表場所: 工学院大学(東京都)
  • 年月日: 2012-02-27
• [学会発表] 境界潤滑摩擦低減に寄与する油性剤吸着層の物理化学物性評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平山朋子
  • 学会等名: 第43回アルミニウムのトライボロジー研究会
  • 発表場所: 住友軽金属工業(愛知県)
  • 年月日: 2012-01-13
• [学会発表] Thickness and Density of Adsorbed Acid Additive Layer by Neutron Reflectometry (2011)
  • 著者名/発表者名: Yohei Konishi, Masayuki Maeda, Tomoko Hirayama, Takashi Matsuoka, Masahiro Hino, Masaaki Kitaguchi, Dai Yamazaki, Masayasu Takeda
  • 学会等名: International Tribology Conference (ITC) Hiroshima 2011
  • 発表場所: 広島国際会議場(広島県)
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] Multi Analysis of Additive Adsorbed Layer on Metal Surface (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Hirayama, Antonella Rossi, Nicholas D.Spencer
  • 学会等名: Tribochemistry Hagi 2011
  • 発表場所: ホテル萩小町(山口県)
  • 年月日: 2011-10-26
• [学会発表] 境界潤滑摩擦低減に寄与する添加剤吸着層の物理化学物性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平山朋子
  • 学会等名: 第35回"超"を目指す軸受技術研究会
  • 発表場所: 同志社大学(京都府)
  • 年月日: 2011-10-08
• [学会発表] 中性子反射率法による金属/潤滑油界面の構造解析へのアプローチ (2011)
  • 著者名/発表者名: 小西庸平, 前田成志, 平山朋子, 松岡敬, 日野正裕, 北口雅暁, 山崎大, 武田全康
  • 学会等名: JRR-3改造20周年記念シンポジウム2011
  • 発表場所: 日本科学未来館(東京)
  • 年月日: 2011-02-28
• [学会発表] 中性子反射率法による表面吸着層構造解明へのアプローチ (2011)
  • 著者名/発表者名: 前田成志, 小西庸平, 平山朋子, 松岡敬, 日野正裕, 北口雅暁, 小田達郎
  • 学会等名: 京都大学原子炉実験所学術講演会2011
  • 発表場所: 京都大学原子炉実験所(大阪府)
  • 年月日: 2011-01-27
• [学会発表] 流体潤滑理論に基づくテクスチャの効果と設計指針 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平山朋子
  • 学会等名: 第10回微細加工と表面機能専門委員会
  • 発表場所: 首都大学東京(東京都)(招待講演)
  • 年月日: 2010-07-23
• [学会発表] Direct Observation of Adsorbed Layer on Metal Surface Using Neutron Reflectometry (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Hirayama, Takashi Torii, Takashi Matsuoka, Kazuko Inoue, Masahiro Hino, Naoya Torikai, Dai Yamazaki
  • 学会等名: NORDTRIB2010
  • 発表場所: Lulea University of Technology, Lulea, Sweden(Invited)
  • 年月日: 2010-06-09
• [学会発表] Structural Analysis of Surface-Lubricant Interface Using Neutron Reflectometry for Nanotribology (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Hirayama
  • 学会等名: Extended Abstract of Front-line of Tribology in the Asian Region, International Forum in JAST Tribology Conference 2010-5
  • 発表場所: 国立オリンピック記念青少年総合センター(東京都)(Invited)
  • 年月日: 2010-05-17
• [学会発表] 中性子反射率法による固液界面のナノ構造解析とトライボロジー研究への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平山朋子
  • 学会等名: 日本伝熱学会関西支部第16期定時総会 第17期特別講演会・第1回講演討論会
  • 発表場所: 同志社大学(京都府)(招待講演)
  • 年月日: 2010-05-07
• [学会発表] 中性子反射率法による潤滑摩擦面の吸着層解析とそのトライボロジー特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鳥居誉司, 須山友貴, 平山朋子, 松岡敬
  • 学会等名: 日本機械学会 2010年度機素潤滑部門講演会
  • 発表場所: 月岡温泉華鳳(新潟県)
  • 年月日: 2010-04-19
• [図書] はじめてのトライボロジー (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐々木信也, 平山朋子
  • 出版者: 講談社
• [備考]
  • URL: http://www1.doshisha.ac.jp/~tribolab/
• [備考] 同志社大学 機械要素・トライボロジー研究室
  • URL: http://www1.doshisha.ac.jp/~tribolab/
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://www1.doshisha.ac.jp/~tribolab/
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://www1.doshisha.ac.jp/~tribolab/