複合添加剤によるナノテクスチャ構造の自律形成手法の開発

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K14065
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 田所 千治 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (00736770)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: トライボロジー / 潤滑油 / 添加剤 / 自己組織化 / 薄膜計測 / その場計測 / 光干渉法

研究成果の概要

本研究では、金属表面と潤滑油との相互作用を利用した低摩擦な潤滑システムの実現を目指して、潤滑油の添加剤により自律的に形成されるnmオーダーの凹凸（自己組織化ナノテクスチャ）表面の作製法の開発を目的とした。自己組織化ナノテクスチャの形成過程の温度依存性を調査するために、温度調整（25-100度）が可能な潤滑膜厚分布計測システムを開発した。吸着型添加剤と反応型添加剤に対して、潤滑膜形成過程の温度依存性をそれぞれ調べるとともに、併用の場合についても調べた。その結果、反応型添加剤を用いて自己組織化ナノテクスチャを形成させる条件を見出すことができた。

自由記述の分野

トライボロジー、機械工学、振動工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、転がり軸受の鋼球表面に潤滑油添加剤による潤滑膜が形成する過程を対象とし、機械運転時の面圧・速度・温度条件にて高精度の膜厚分布計測を可能にした。これまで観測が不可能とされていた添加剤による潤滑膜の形成過程が、本研究により開発した潤滑膜厚の「その場」計測システムを用いることで、温度の影響についても捉えることが可能となった。本研究で対象とする自己組織化ナノテクスチャだけでなく、一般的な潤滑油の潤滑メカニズムの解明にも貢献できる点において学術的重要性が見られる。また、本研究における自己組織化ナノテクスチャを活用する新規潤滑油の研究開発は、機械の高効率化・長寿命化に貢献する技術に繋がる。