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油中酸化物の吸着力・せん断抵抗の直接測定と潤滑摩耗メカニズムの解明

直接测量油中氧化物的吸附力和剪切阻力并阐明润滑剂磨损机制

基本信息

批准号：
21K03831
负责人：
本田知己
金额：
$ 2.66万
依托单位：
University of Fukui
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

「潤滑油酸化劣化機構」、「酸化物吸着と潤滑摩耗機構」の二つの「学術的問い」に対して、実験解析と数値解析から研究することで、油潤滑下での摩擦摩耗の起点となる酸化物吸着について、その源流まで遡ってメカニズムを考察し、実験・分析とシミュレーションの両面から科学的根拠とトライボ志向設計モデルを提示することを目的としている．当初2021年度に予定していた「水晶振動子測定システムを用いて，金属表面への酸化物の吸着量を精密に測定し，酸化度と吸着物質量との関係を明らかにする」という研究課題について2022年度に実施した．まずは固体表面における極性物質の吸着状態を調査するために水晶振動子マイクロバランス(QCM : Quartz Crystal Microbalance)装置を用いてn-ヘキサデカン中でのオレイン酸の浸漬時間に伴う吸着挙動および粘性特性を調査した．また浸漬時間に伴う摩擦特性の変化を原子間力顕微鏡(AFM : Atomic Force Microscope) を用いて調査した．その結果，以下の結論を得た．(1)　QCMによりn-ヘキサデカンとn-ヘキサデカンにオレイン酸を5wt%添加した試料油のアドミタンス測定を行った結果，n-ヘキサデカンのみの場合では浸漬時間によってアドミタンス円に変化はなかったが，オレイン酸添加油では浸漬時間に伴ってSUS304 電極表面の粘性が増加したことを示した．(2)　AFMによる摩擦試験を行った結果，浸漬時間に伴い表面の吸着状態が変化したことにより吸着膜の粘性が増加し，粘性抵抗により水平力が増加したことを示した．

"Lubricating oil acidification deterioration mechanism" and "acidifier adsorption and lubrication friction mechanism" are two "academic questions" that are related to practical analysis and numerical analysis. This is the starting point of friction and friction under oil lubrication. We will examine the origin of acidifier adsorption and friction. The analysis and design of the project are based on the scientific concept of the project and the objective of the project. In 2021, it was scheduled to be carried out in 2022 as a research topic of "Crystal Oscillator Measurement System Application, Accurate Measurement of Acid Sorption on Metal Surface, and Explaining the Relationship between Acidity and Sorbent Mass." To investigate the sorption state of polar substances on solid surfaces, Quartz Crystal Microbalance (QCM) devices were used to investigate the sorption kinetic and viscous properties of polar acids in the n-phase system. Changes in friction characteristics associated with immersion time were investigated using Atomic force microscope (AFM). The following conclusions were obtained. (1)QCM is the result of the determination of the viscosity of the sample oil with the addition of 5wt% of acid in the sample oil. In the case of the addition of acid in the sample oil, the viscosity of the SUS304 electrode surface increases with the immersion time. (2)AFM friction test results show that the adsorption state of the surface changes with immersion time, the viscosity of the adsorption film increases, and the horizontal force increases.