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2008 年度 実績報告書

ナノ気孔を有する硬質多孔性粒子を配合した高摩擦・耐摩耗性エラストマーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18656051
研究機関東北大学

研究代表者

堀切川 一男  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60173605)

研究分担者 山口 健  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50332515)
キーワードRBセラミックス / エラストマー / 高摩擦 / 耐摩耗性 / 粒子 / 複合材料
研究概要

本研究の目的は, 流体存在下においても高摩擦を示す新しいエラストマー系複合材料を開発することである. 平成19年度までの研究結果により, NBR(アクリロニトリルブタジエンゴム)にRBセラミックス粒子を配合することにより, 水潤滑下において高い摩擦が得られること, そして, そのための好適なRBセラミックス粒子の配合率, 平均粒径, ベースゴムのショア硬度などが明らかにされている. そこで, 平成20年度では, これまでの研究で高摩擦を示した平均粒径300μmのRBセラミックス粒子を5wt%配合したショア硬度58HSのNBRについて,直径4mmの高炭素クロム軸受鋼球(JIS SUJ2)を用いて摩擦試験を行い, 耐摩耗性の評価を行った. 実験は, 垂直荷重1.98N, すべり速度0.01m/s, 摩擦繰返し数1,000回, 大気中無潤滑下で行われた. その結果, 同NBR/RBセラミックス複合材料は, NBR単体に比べ, 1/5の比摩耗量を示すことが判った. 摩耗面の光学顕微鏡観察より, NBR単体では, ゴム表面の大規模な流動が観察されたのに対して, NBR/RBセラミックス複合材料では, 大規模な流動は観察されず, またRBセラミックス粒子の脱落も見られなかった. これは, 摩擦によるゴムの流動を硬質なRBセラミックスが抑制し, また, RBセラミックス粒子の気孔部分にゴムが入り込むことによるアンカー効果によって, 粒子の脱落が抑制されたためと考えられる. 以上のことから, 本研究で開発されたNBR/RBセラミックス複合材料は, 流体存在下において高い摩擦係数を示し, かつ耐摩耗性にも優れることが明らかにされた.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Proposal and application of walking mode maps2008

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yamaguchi, Kazuo Hokkirigawa
    • 雑誌名

      Extended Abstracts of 2^<nd> International Conference on Advanced Tribology 2008 (iCAT 2008)

      ページ: 515-517

    • 査読あり
  • [学会発表] Development of hard porous carbon materials RB ceramics and their practical applications2009

    • 著者名/発表者名
      山口健
    • 学会等名
      イタリアナノテク企業ミッション
    • 発表場所
      東北大学, 仙台
    • 年月日
      2009-02-23
  • [学会発表] Proposal and application of walking mode maps2008

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yamaguchi
    • 学会等名
      2^<nd> International Conference on Advanced Tribology 2008 (iCAT 2008)
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2008-12-05
  • [学会発表] RBセラミックス及びその複合材料の開発と応用2008

    • 著者名/発表者名
      山口健
    • 学会等名
      (社)日本ゴム協会第78回トライボロジー研究部会
    • 発表場所
      東部ビル5階会議室, 東京
    • 年月日
      2008-09-22
  • [産業財産権] 防滑靴底2008

    • 発明者名
      堀切川一男, 山口健, 相内亮慶, 梅津智樹, 春日憲一, 伊藤貴之, 石沢智
    • 権利者名
      弘進ゴム株式会社
    • 産業財産権番号
      特願2008-183711
    • 出願年月日
      2008-07-15

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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