2022 Fiscal Year Annual Research Report
Study on operand observation and analysis of buried interface on tribology
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18H01361
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
柳沢 雅広 早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, その他(招聘研究員) (20421224)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | トライボロジー / 埋もれた界面 / 表面増強ラマン散乱分光法 / プラズモニクス / センサー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、最も複雑な界面現象であるトライボロジーにおける摩擦・摩耗・潤滑現象が係わる動的埋もれた界面を、機械物性と化学構造の同時測定手法を開発することによりそのメカニズムを明らかにすることを目的とする。2022年度（令和4年度）では、完成した計測装置と解析手法を用いてさまざまな材料系におけるトライボロジー界面の観察と解析を行った。特に、金属または金属酸化物およびそれらに被覆した潤滑剤材料の熱的化学構造変化を新規に開発したレーザーパワースキャン機構を用いて変化が生じる温度を計測し、摺動状態と比較することにより触媒作用のあるFeやCrなどの金属およびFe酸化物、Cr酸化物が潤滑剤(ポリαオレフィン)の熱分解温度を触媒作用により下げることを明らかにした。特にCr2O3は触媒作用が大きく、基材がSUJ2などの鋼材の場合に影響が大きいことがわかった。また潤滑油添加剤（グリセリンモノオレート）は、Fe3O4による触媒作用で分解されやすくFe2O3は触媒作用がないことがわかった。また摺動界面では潤滑剤の分解反応がより低温で加速されることを明らかにした。これはトライボケミカル作用が潤滑材料の分解反応をさらに強めて室温でも酸化反応や炭化反応を促進させることがわかった。またそれらの反応により摩擦力が影響されることがわかった。さらに-30℃までの低温における界面計測機構を用いて、摺動界面液体の氷の結晶状態がバルクと異なり、荷重と温度により変化し摩擦力と関係することがわかった。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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