高圧力下の非弾性光散乱による潤滑油のレオロジー研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03402027
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 藤城 郁哉 三重大学, 工学部, 教授 (90023043)
• 研究分担者: 中村 裕一 三重大学, 工学部, 講師 (20164345) ; 黒崎 靖 三重大学, 工学部, 教授 (60023339) ; 妹尾 允史 三重大学, 工学部, 教授 (40023147)
• キーワード: 高圧力 / 非弾性光散乱 / 潤滑油 / ブリルアン散乱 / 粘度 / 密度 / ダイヤモンドアンビルセル / レーザー

研究概要

本年度得られた知見など、研究実績を研究実施計画に従って以下に略記する。
1)、ブリルアン散乱では常圧下において、トラクション油としてタールナフテン合成油(TN)の実験をおこない、その波数シフトから求まる屈折率は、アッベの屈折計によるものとほぼ一致し、この方法の有効性を確認した。半値幅より粘度を求めるためには体積粘度が必要となり精度の高い結果を得るには難しいことが分かった。
2)、TNのように低い圧力で固化する油の場合、DACを用いた高圧力下のブリルアン散乱実験より得られた屈折率には、ガラス転移圧力以上でヒステリシスが見らた。これはDACの非靜水圧圧縮に起因する加圧軸とそれに垂直な半径方向の応力が負荷状態と除荷状態で異なり、そのことによる見かけ上の屈折率に変化が起こるこたが明らかになった。トラクション試験機で光干渉法により油膜厚さの算出方法があるが、この際ヒステリシスの考慮が必要なことが分かった。
3)、イメージ分光器およびラマンノッチフィルターを使ったラマン実験装置は、ほぼ組み上がり、常圧において予備実験を行なった。その結果測定十分な散乱強度で測定を得ることができ、ナフテン系合成油であるBCCMの振動モードを評価することができた。
4)、時間相関法によるレイリー散乱実験については、マルチチャンネルアナライザを中心とした実験装置を製作し、常圧においてポリスチレン水溶液を用いて基礎的実験を行い、粘度測定が可能であることが明かとなった。
5)、ルビー蛍光からルビー間の応力差を調べる実験においては、各種合成油およびトラクション油についてDACの圧力室内にルビー片を数個挿入し、圧力室内で直交方向の応力差が確認された。

研究成果

• [文献書誌] 藤城 郁哉,中村 裕一,角田 正幸: "SMAによる高圧ラマン測定システムの製作とルビー蛍光線の測定" 第33会高圧討論会議演要旨集. 158-159 (1992)
• [文献書誌] 藤城 郁哉,中村 裕一,川上 博士: "高圧力下での潤滑油のブリルアン散乱" 第33会高圧討論会議演要旨集. 160-161 (1992)
• [文献書誌] 藤城 郁哉,中村 裕一,田村 孝之: "Brillouin Scattering of Lubricating Oils under High Pressure" Recent Trends in High Pressure Research(Oxford&IBH Publishing Co.PVT.Ltd.). 1. 532-534 (1992)
• [文献書誌] 藤城 郁哉,中村 裕一,川上 博士: "Estimation of Refractive Index and Density of Lubricants under High Pressure by Brellouin Scattering." Proceedings of Joint AIRAPT/APS Conference on High Pressure Science and Technology. (1993)
• [文献書誌] 藤城 郁哉,中村 裕一,田中 孝次,候陵: "潤滑油の高圧レーザー光散乱と力学特性評価(第一報,実験装置の製作と高圧カレイリーおよびブリルアン散乱)" 日本機械学会論文集C編. 58-552. 203-208 (1992)
• [文献書誌] 藤城 郁哉,中村 裕一,角田 正幸: "Raman Scattering Measurements of Lubrecants over Glass Transition Pressure" Proceedings of INTERNATIONAL SEMINAR ON MICROSTRUCTURES AND MECHANICAL PROPERTIES OF NEW ENGINEERING MATERIALS. (1993)
• [文献書誌] 妹尾 允史,ほか: "A Quantum Operator of Force and Some Applications" Mater.Res.Soc.Jpn.9. 18-24 (1992)
• [文献書誌] 妹尾 允史: "波動関数から見た圧力の概念" 高圧力の科学と技術. 2-1. 70-75 (1993)
• [文献書誌] 妹尾 允史,ほか: "Measurement of the Elastic Constants of Polycrystals by the Resonance Method in a Cylindrical Specimen(Measurement at Liquid He Temperature)" JSME Int.Jour.Ser.I. 35-2. 220-225 (1992)
• [文献書誌] 黒崎 靖: "A Nontraditional Piercing Using High Pressure" Recent Trends in High Pressure Research(Oxford&IBH Publishing Co.PVT.Ltd.). 1. 719-721 (1992)
• [文献書誌] 黒崎 靖,ほか: "電子部品用銅はくの降伏および破壊特性" 日本機械学会論文集C編. 58-550. 313-318 (1992)
• [文献書誌] 中村 裕一,藤城 郁哉,田村 孝之: "潤滑油の高圧力レーザー光散乱と力学特性評価(第二報,高圧力ブリルアン散乱による潤滑油の音速、密度の圧力依存性評価)" 日本機械学会論文集C編. 59-559. 1-5 (1993)