2007 Fiscal Year Annual Research Report
DLC膜の表面エネルギ-が潤滑油形成能に及ぼす影響とそのトライボロジー特性の把握
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18560144
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
松岡 敬 Doshisha University, 工学部, 教授 (80173813)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平山 朋子 同志社大学, 工学部, 専任講師 (00340505)
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| Keywords | トライボロジー / 潤滑油 / 中性子反射率法 / 固液界面 / 構造解析 / DLC被膜 / 表面エネルギー / 摩擦特性 |
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| Research Abstract |
潤滑しゅう動条件下において,しゅう動表面と潤滑剤の「相性」はその摩擦特性に極めて大きな影響を及ぼす。ここで言う「相性」とは,表面の濡れ性,潤滑剤の表面吸着性等を指す。しゅう動面の表面エネルギーを変化させることにより潤滑特性の向上が見込めるため,表面と潤滑剤の相性に関する研究は数多く為されている。また,境界流体潤滑条件下での摩擦特性に関与するだけでなく,近年,流体潤滑条件下において潤滑剤と表面の間に速度差(すなわち,固体表面における流体のスリップ)が観察されるなど,表面近傍での潤滑剤の挙動はトライボ特性の把握に極めて重要である。しかしながら,物質/潤滑剤界面の状態を微視的に観察した研究はその重要性に反して極めて少なく,中でも,固体表面を潤滑剤に浸漬した状態で直接観察を行った例は見当たらない。そこで本研究では,中性子反射率法を用い,物質/潤滑剤界面の構造解析を行うこととした。対象として,表面土ネルギーの異なるDLC膜を用意し,中性子反射率法を用いて水およびイソプロパノールとの界面の構造解析を行ったところ,以下の結論が得られた。
(1)DLC膜表面に形成されたO_2プラズマ処理層の厚みは15mmであった。
(2)DLC膜/水界面の構造解析により,親水DLC膜表面では水は15nmの深さまで浸透しており,接水DLC表面では3nmの厚みの「低密度水層」を形成していることが分かった。
(3)DLC膜/イソプロパノール界面の構造解析により,親水および標準DLC膜に対してイソプロパノールは約10mmの深さまで浸透していることが分かった。
(4)液体が浸透している界面の摩擦係数は低く,液体が低密度層を形成している界面の摩擦係数は高かった。これより,潤滑下での摩擦特性は,物質/潤滑剤の界面構造に敏感に影響を受けることが示唆された。
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[Presentation] 中性子反射率法によるDLC膜/水界面の構造解析2007
Author(s)
平山 朋子, 宇野 共生, 松岡 敬, 井上 和子, 海老 沢徹, 田崎 誠司, 日野 正裕, 鳥飼 直也
Organizer
第45回同志社大学理工研研究発表会
Place of Presentation
けいはんなプラザ
Year and Date
2007-12-07
Description
「研究成果報告書概要(和文)」より
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