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全く新しいデザイン潤滑添加剤である酸化グラフェンの開拓

研究課題

研究課題/領域番号 26289028
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関兵庫県立大学 (2017)
岡山大学 (2014-2016)

研究代表者

木之下 博  兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (50362760)

研究分担者 仁科 勇太  岡山大学, 異分野融合先端研究コア, 准教授 (50585940)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円)
2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2015年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2014年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワード酸化グラフェン / トライボロジー / 添加剤 / 摩擦 / 摩耗 / 潤滑油 / 水潤滑 / イオン液体 / PAO / エステル / ナノ材料 / ナノコンタクト / 添加材
研究成果の概要

酸化グラフェンは, 1層のグラファイト構造でサイズは数μm以上に達する.特異な点として,非常に多くの酸素官能基を有する.本研究では、酸化グラフェンを水、イオン液体、潤滑油に分散してトライボロジー特性を調べた.その結果,水分散で得られた非常に低い摩擦係数は、トライボフィルムの形成と摺動面に酸化グラフェンが存在することとの協調効果で達成されることが示唆された.イオン液体に分散した時は,若干の摩擦係数低減効果が見られた.さらに添加によってイオン液の腐食摩耗は抑えられたが,酸化グラフェンの添加濃度が高いと摩耗が大きくなった.潤滑油への添加ではアニオン系界面活性剤を用いることで潤滑性が向上した.

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 5件) 図書 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Investigations on Tribological Mechanisms of Graphene Oxide and Oxidized Wood-Derived Nanocarbons as Water-Based Lubricating Additives2016

    • 著者名/発表者名
      H. Kinoshita and Y. Nishina
    • 雑誌名

      Tribology Online

      巻: 11 号: 2 ページ: 235-241

    • DOI

      10.2474/trol.11.235

    • NAID

      130005149902

    • ISSN
      1881-218X, 1881-2198
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Tribological properties of graphene oxide as a lubricating additive in water and lubricating oils2015

    • 著者名/発表者名
      H. KINOSHITA, H. ONO, A. A. ALIAS, Y. NISHINA, and M. FUJII
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Journal

      巻: 2 号: 6 ページ: 15-00323-15-00323

    • DOI

      10.1299/mej.15-00323

    • NAID

      130005114900

    • ISSN
      2187-9745
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Anti-wear effect of graphene oxide in lubrication by fluorine-containing ionic liquid for steel2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kinoshita, Masahiro Kondo, Yuta Nishina, Masahiro Fujii
    • 雑誌名

      Tribology Online

      巻: 10 ページ: 91-95

    • NAID

      130005063964

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 転動疲労挙動に及ぼす潤滑油への酸化ナ ノカーボン分散の影響 -表面粗さの変化と 寿命への影響-2017

    • 著者名/発表者名
      竹本和樹, 菊地大樹, 大宮祐也, 藤井正浩, 神田信, 栃木弘
    • 学会等名
      トライボロジー会議2017秋高松
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 酸化グラフェンと木材由来酸化ナノカーボンの潤滑添加剤とし ての展開2017

    • 著者名/発表者名
      木之下博
    • 学会等名
      第121回黒鉛化合物研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ブロックオンリングおよび四球摩擦試験を用いた酸化ナノカーボンと他添加剤との併用効果の解明2017

    • 著者名/発表者名
      西崎僚太, 小野秀樹, 大宮祐也, 藤井正浩, 木之下博
    • 学会等名
      トライボロジー会議2017秋高松
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 潤滑油における酸化ナノカーボンと他添加剤との併用効果 ‐往復動摩擦試験での添加濃度の影響‐2017

    • 著者名/発表者名
      杉峯健太, 中植大介, 大宮裕也, 藤井正浩, 木之下博
    • 学会等名
      トライボロジー会議2017秋高松
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 酸化ナノカーボンの潤滑油への分散とその摩擦特性への影響2017

    • 著者名/発表者名
      金地峻平, 木之下博
    • 学会等名
      日本機械学会 関西学生会2017年度学生員卒業研究発表講演会 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 水晶振動子微小天秤による酸化ナノカーボンの金属表面上吸着挙動の解明2017

    • 著者名/発表者名
      柴田真範, 木之下博
    • 学会等名
      日本機械学会 関西学生会2017年度学生員卒業研究発表講演会 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Tribological properties of graphene oxide and oxidized wood-derived nanocarbons as water-based lubricating additives2016

    • 著者名/発表者名
      H. Kinoshita and Y. Nishina
    • 学会等名
      トライボロジー会議2016春
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 水およびPAOに分散した木材由来ナノカーボンの摩擦特性2016

    • 著者名/発表者名
      木之下博, 仁科勇太
    • 学会等名
      第16回機素潤滑設計部門講演会
    • 発表場所
      福井
    • 年月日
      2016-04-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Tribological properties of graphene oxide and oxidized wood-derived nanocarbons as water-based lubricating additives2015

    • 著者名/発表者名
      H.Kinoshita,Y. Nishina
    • 学会等名
      Global Research Efforts on Energy and Nanomaterials (GREEN 2015)
    • 発表場所
      Sun Moon Lake, Taiwan
    • 年月日
      2015-12-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化グラフェンおよび木材由来高酸化ナノカーボンの潤滑添加剤への応用2015

    • 著者名/発表者名
      木之下 博,仁科 勇太
    • 学会等名
      第5回 酸化グラフェンシンポジウム
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2015-12-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化グラフェン潤滑添加剤の摩擦メカニズムの解明2015

    • 著者名/発表者名
      木之下 博,仁科 勇太
    • 学会等名
      トライボロジー会議2015春姫路
    • 発表場所
      姫路
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 木材由来ナノ潤滑添加剤分散水の摩擦特性2015

    • 著者名/発表者名
      木之下 博,仁科 勇太,鈴木 勉,上山 隆浩,渡辺 佳久,神田 信
    • 学会等名
      トライボロジー会議2015春姫路
    • 発表場所
      姫路
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 酸化グラフェン分散水の摩擦特性へのしゅう動部材の影響2015

    • 著者名/発表者名
      小野秀樹,木之下博,藤井正浩
    • 学会等名
      トライボロジー会議2015春姫路
    • 発表場所
      姫路
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 酸化グラフェンの各種液体への分散とそれらのトライボロジー特性2015

    • 著者名/発表者名
      木之下博,アイディルアズリアリアス, 仁科勇太,藤井正浩
    • 学会等名
      トライボロジー会議2014春東京
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-05-19 – 2015-05-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 酸化グラフェンの界面活性剤を用いたPAOへの分散とそのトライボロジー特性2014

    • 著者名/発表者名
      木之下 博,仁科 勇太
    • 学会等名
      トライボロジー会議2014秋盛岡
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] デザイン可能な摩擦潤滑材としての酸化グラフェン2014

    • 著者名/発表者名
      木之下 博,仁科 勇太
    • 学会等名
      第10回固体潤滑シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-10-21 – 2014-10-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 全く新しい潤滑材としての酸化グラフェンの可能性2014

    • 著者名/発表者名
      木之下博
    • 学会等名
      日本機械学会機素潤滑設計部門 A-TS
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化グラフェン分散水のトライボロジー特性2014

    • 著者名/発表者名
      木之下博,アズリ アリアス アイディル,仁科勇太,藤井正浩
    • 学会等名
      第14回機素潤滑設計部門講演会
    • 発表場所
      長野
    • 年月日
      2014-04-21 – 2014-04-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] トライボロジー設計マニュアル2015

    • 著者名/発表者名
      似内 昭夫
    • 総ページ数
      792
    • 出版者
      株式会社テクノシステム
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 月刊ファインケミカル 潤滑油よりも低摩擦な酸化グラフェン分散水2015

    • 著者名/発表者名
      仁科勇太,木之下博
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      (株)シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 潤滑油及びその製造方法2014

    • 発明者名
      木之下 博,仁科 勇太
    • 権利者名
      木之下 博,仁科 勇太
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-172774
    • 出願年月日
      2014-08-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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