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2022 年度 実績報告書

イオンブラシと微粒子の複合ハイブリッド構造を有する超低摩擦摺動システムの創製

研究課題

研究課題/領域番号 22H01392
配分区分補助金
研究機関鶴岡工業高等専門学校

研究代表者

上條 利夫  鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (00588337)

研究分担者 佐藤 貴哉  沖縄工業高等専門学校, その他部局等, 校長 (30399258)
森永 隆志  鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (30467435)
荒船 博之  鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (90707811)
佐藤 勝彦  東北医科薬科大学, 薬学部, 准教授 (80400266)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
キーワードイオン液体 / トライボロジー / 微粒子 / 低摩擦 / ポリマーブラシ
研究実績の概要

本研究では,平滑の対抗表面とイオンブラシを修飾したテクスチャリング材料のハイブリッド表面に,同じくイオンブラシを修飾した微粒子(ハイブリッド微粒子)を組み合わせた複合ハイブリッド構造を用いた摩擦の能動制御と超低摩擦摺動システム創製を目的としている。初年度では,イオンブラシを付与したテクスチャ基板(ハイブリッド表面)の作製とそのトライボロジー特性評価を中心に実施した。その結果,低摩擦特性が発現する適したPAA径があることが明らかになった。また,PAAに修飾するポリマーブラシ鎖長を増加させることによって,荷重耐久性や繰り返し耐久性の向上が見られる知見が得られた。現在,鎖長と耐久性の関係について詳細に調査している。複合ハイブリッド構造のもう一つのキーマテリアルとなる微粒子は,磁性によって潤滑剤中に分散している微粒子の存在箇所を制御できるようにすることが必須である。今年度は市販の磁性微粒子にイオンブラシを付与したハイブリッド磁性微粒子が作製できた。

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

イオンブラシを付与したテクスチャ基板(ハイブリッド表面)に関する摩擦特性の知見が明らかになりつつあり,本研究のキーマテリアルとなるイオンブラシを付与した磁性微粒子が1種類作製できたため

今後の研究の推進方策

初年度で得られた結果より,イオンブラシを付与したテクスチャ基板に関する知見が集まりつつあるため,継続して各ポア径での摩擦特性を明らかにしていくことで,テクスチャ構造・非摩耗系におけるトライボロジー特性の系統的な理解をはかる。現在進めている耐久性の関係についても明らかにする。また,実用的に使用できる範囲を見定めるためにも高温から低温にて評価できる測定系の構築も進める。
市販品の磁性微粒子にイオンブラシを付与した材料を基盤材料として,磁性制御による摩擦特性の制御が可能かどうかを検証する。市販の磁性微粒の粒子径は限られているため,金属微粒子にシリカコートを施し,イオンブラシを付与する技術についても同時に進める。
磁性制御による摩擦制御が困難な場合の代替方法として,基板と微粒子のイオンブラシ同士(ポリマーコート)の吸着特性をコントールした磁性を必要としないベアリングシステムについての予備検討についても同時に進める。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Effect of Composite Lubricant combined Ionic Liquids and Nanoparticles on Tribological Properties2022

    • 著者名/発表者名
      Toshio KAMIJO,Reita SHOJI,Hiroyuki ARAFUNE,Saika HONMA,Takashi MORINAGA,Takaya SATO
    • 学会等名
      IUMRS-ICYRAM2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Durability Evaluation of Composite Materials of Porous Anodic Alumina and Concentrated Polymer Brushes2022

    • 著者名/発表者名
      Nagisa ODA,Toshio KAMIJO,Hiroyuki ARAFUNE,Sayaka HONMA,Takashi MORINAGA,Takaya SATO
    • 学会等名
      IUMRS-ICYRAM2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Tribological Characterization of Ionic Liquid Lubricants Using Silica Particles Modified with Ionic Liquid Type Polymer Brush2022

    • 著者名/発表者名
      Toshio KAMIJO,Reita SHOJI,Hiroyuki ARAFUNE,Takashi MORINAGA,Takaya SATO
    • 学会等名
      MRS-J 2022
  • [学会発表] Evaluation of Friction Durability for Composite Materials of Porous Anodic Alumina and Concentrated Polymer Brushes2022

    • 著者名/発表者名
      Nagisa ODA,Toshio KAMIJO, Chisa Ito, Hiroyuki ARAFUNE, Takashi MORINAGA,Takaya SATO
    • 学会等名
      MRS-J 2022
  • [学会発表] Development of surface microtexturing method using anodization and evaluation of tribological properties2022

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Tomita, Toshio KAMIJO,Hiroyuki ARAFUNE,Takaya SATO
    • 学会等名
      MRS-J 2022

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公開日: 2023-12-25  

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