2019 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of dispersion technique of graphene oxide in lubricating oils, and its synergistic effect with other additives and low temperature operation
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17H03165
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
木之下 博 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (50362760)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
仁科 勇太 岡山大学, 異分野融合先端研究コア, 研究教授 (50585940)
松本 直浩 兵庫県立大学, 工学研究科, 助教 (80843987)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 酸化グラフェン / 潤滑油 / 摩擦 / 摩耗 / 分散性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では酸化グラフェンの潤滑添加剤としての実用化を目指し，酸化グラフェンのアルキル化を最適化して，合成潤滑油への分散で高い潤滑性を実現し，他添加剤との混合添加の影響などを詳しく調べ，さらに低温でも潤滑効果を達成する研究を行った．
本研究では，化学修飾と加熱還元の２通りの方法で疎水化を行い，これらを用い往復摺動摩擦実験を行った．化学修飾による方法では，分散剤であるアルキルアミンの添加量が酸化グラフェンに対し等量もしくは４倍の程度の少ない添加量ほど良好な潤滑特性が得られた．逆に添加量が多いと摩擦はそれほど悪化しなかったが，摩耗は無添加のPAOよりも大きくなった．加熱による方法では全ての加熱温度域で無添加のPAOよりも摩耗が低減された．また，加熱温度が低いほど摩耗が低減し，加熱温度が高くなるにつれて摩耗低減効果が薄くなっていった．いずれの分散方法でも酸化グラフェンの極性を減じる効果が小さい時に，潤滑性向上効果が高くなる傾向であった．これは酸化グラフェンの酸素官能基が多いほど，酸化グラフェンの金属表面への吸着性が高くなるためだと思われる．ただ，酸化グラフェンの極性が高いほど分散性は悪化するので実用化の観点から望ましい事でない．
また，また0℃以下の低温でも摩擦実験を行ったとき，化学修飾のものでは摩擦係数で若干，摩耗では優位に酸化グラフェン分散の方が低くなった．ただアルキルアミンの添加量が極端に多いとPAOのみよりも摩耗が飛躍的に大きくなった．加熱分散では低温でも室温でも摩擦係数は変わらなかったが，摩耗は低温の方が小さくなった．さらに加熱分散ではまた一般的に潤滑油に用いられているZnDTPとの相乗効果については，ZnDTPの摩耗低減効果を阻害しなく，摩擦条件によっては相乗効果も認められた．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(4 results)
