| 研究課題/領域番号 |
15H02147
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
片山 郁夫 広島大学, 理学研究科, 教授 (10448235)
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| 研究分担者 |
佐久間 博 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (20400426)
河合 研志 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (20432007)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 摩擦特性 / 粘土鉱物 / 断層運動 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は，二軸摩擦試験機に導入した湿度制御装置の改良を行い，湿度を制御した環境下での摩擦実験を幾つか行った。試験機の改良では，試料周りのコアホルダー内にスプリットフィルターを導入すること，またコアホルダー内の温度勾配を少なくするため上部にラバーヒーターを設置することにより，相対湿度をおおむね10%以内に制御して摩擦実験を行うことが可能となった。本システムを用いて，Na型とCa型のモンモリロナイトの予備実験を行ったところ，どちらも相対湿度の増加とともに摩擦係数が低下する傾向が見られた。また，層間陽イオンをCaに置換したモンモリロナイトの方が系統的に摩擦係数が低い傾向を示した。これらの結果は，粘土鉱物の摩擦係数が相対湿度や水溶液の組成に影響されることを示しており，粘土鉱物を含む天然の断層強度がこれらの化学環境によって変化することを意味している。今後は，摩擦挙動が湿度や層間陽イオンに依存する特徴から，粘土鉱物の摩擦を支配する要因について理論的な計算を含め検討する予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
湿度制御した環境での摩擦実験に取り掛かり，粘土鉱物の摩擦に関する予備的な結果が出始めている。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでに立ち上げた湿度制御装置による摩擦実験を行い，粘土鉱物の摩擦を支配するメカニズムを検討する。また，理論計算により，よりミクロな摩擦プロセスの理解にも取り組む予定である。
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