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摩擦・摩耗は接触，せん断する２つの平面間，摩擦界面で生じる様々な現象に起因するが，これらは刻一刻と動的に変化するサブミクロンオーダーの現象である．特に潤滑液体中のナノ材料および添加剤による摩擦現象は，多数の要因が絡み複雑を極める．だが，非常に多くの関連論文が報告されているが，未明な部分が数多く残されている．基本的な実験手法の1つであるミクロなその場観察手段が無いことが大きな原因である．そのような中で，2019年春に申請者らは電子透過膜とマイクロ摩擦試験機を用い，走査電子顕微鏡（SEM）で摩擦界面を観察する装置を世界に先駆けて実現した．本研究では開発した装置の摩擦環境制御を可能とし，酸化グラフェン分散潤滑油，さらにモリブデンジチオカーバメート（MoDTC）分散油の境界潤滑での摩擦界面をその場観察し，ブラックボックスと言えるこれらの潤滑メカニズムの解明を目指している．
本年度は， MoDTC添加潤滑油について低温・低荷重でトライボフィルムが形成できないか，大気中で光学顕微鏡を使った摩擦界面観察で摩擦条件を見出したところ、面圧が1GPaを超えると形成できることが明らかとなった．そのため、SEM内で摩擦を試みたが、電子線によって潤滑油が高分子化し、摩擦の影響と分離することが難しいことがわかった。面圧を上げるなどしたが、いずれも電子線の影響を排除することができなかった。それゆえ摩擦実験を行いながら、間欠的に観察を行ったところ、面圧が低くてもトライボフィルムが形成されることが分かった。また2次電子像ではなく、反射電子像の方が明瞭に観察できることもわかった。
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