| 研究課題/領域番号 |
25390006
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
水上 雅史 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (60333902)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | トライボロジー / 表面･界面物性 / 固体潤滑 / 接着 / 摩擦 |
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| 研究概要 |
申請者等が開発してきた共振ずり測定法は、空気中で表面が離れた状態 (摩擦力なし) での共振カーブ (空気中分離)、および雲母表面が接触して滑りが無い状態での共振カーブ (雲母接触) を基準として、固体表面間に液体が存在する状態での共振カーブを解析し、液体ナノ薄膜の物性、摩擦･潤滑特性を定量評価できる。本申請研究では、共振ずり測定法により、固体潤滑（高粘度潤滑剤、高分子･無機材料固体など）の評価を可能とするための装置･測定法の高度化を行うことを目的としている。
本年度は、上記の基準ピークの強度と周波数が、表面の交換や装置の組み直しなどの操作をしても再現できるように、設計の改良を行った。これまでの装置では、下表面を固定しているバネが、表面に垂直方向の力を測定するために設計された水平板バネであるため、表面に平行方向に働く摩擦力の測定に適していない。そこで、表面力と摩擦力のどちらにも対応できる、水平板バネと垂直板バネを組み合わせた改良型バネの設計と製作を行った。製作した改良型バネの水平、垂直それぞれのバネ定数を実測し、摩擦力を測定するための垂直板バネにはひずみゲージを取り付けて摩擦力を直接測定可能とした。製作したバネを用いて、雲母接触状態の共振カーブを測定し、従来のバネと同様の結果が得られることを確認した。
また、光学顕微鏡による接触面観察を行うため設備を整え、現有のカメラによる顕微鏡像の記録、解析を開始した。
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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
水平板バネと垂直板バネを組み合わせた改良型バネは、当初の計画通りに設計･製作し、テスト測定を行い、予想通りのシグナルが得られることを確認できたので、順調に進展していると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、研究計画に従って、高速度カメラを導入し摩擦中の固体接触界面の観察を可能とし、雰囲気制御のための機構の導入･設置を行う。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
導入を検討していた高速度カメラについて、本研究の遂行に対して適切な性能と価格の機種を、最近、発売された機種も含めてより広く対象を拡げて検討を進めたため、導入が次年度にずれこんだ。そのため、次年度使用額が生じた。
導入を予定している高速度カメラについて、機種選定の候補の絞り込み、テストを進めて、はやい時期に導入して、使用を開始する。
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