Investigation of lubrication properties and low friction mechanism by solid lubricant aiming utilization at elevated temperature space

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近年、地球外惑星（極環境惑星）探査計画も積極的に進められており、今までは火星等の低温環境において駆動する探査機やそれに関わる材料等の開発に重点が置かれてきたが、当研究実施中にアメリカ航空宇宙局によって、極高温環境である金星（400～500℃）への再探査計画が公表された。この計画は金星内部へ探査機を送り込み、より詳細な惑星環境を探査する事を目的としている。今までの宇宙開発では地球軌道上での真空特性に優れたMoS2（二硫化モリブデ ン）が主流でり研究実績も50年分の蓄積がある。しかし、今後は極高温宇宙環境性能も追求する必要があり、本研究では既存の宇宙用潤滑剤であるMoS2の研究蓄積を参考にすることができ、その代替案となりうるWS2（二硫化タングステン）の高温宇宙用特性評価及び開発を行っている。WS2の知名度は少ないが、当研究によってWS2の優位性温度環境が400℃以上であり、MoS2より金星環境での利用に適していることを周知している。2022年度はトライボロジーに関する国際学会で2件発表を行い、当研究の有用性や利点について説明した。また、当研究ではMoS2でも明らかにされていない潤滑メカニズムの解明にも注力しており、その結果についても現時点で明らかになった点を発表をしている。潤滑剤の低摩擦メカニズム解明にはサンプル作成が大変重要であり、最表面をWS2のみで仕上げて摩擦特性試験を実施し、分析を行う必要があるが、共同研究により最表面をWS2のみで成膜可能なコーティング技術について開発を行ってい、そのサンプルを独自に作成した高真空高温摩擦試験機で評価し分析を行っている。同試験機は今まで高真空摩擦試験について調整中であったが、高真空高温環境における摩擦試験で正しいデータが取得できることを確認出来ており、研究目的を達成するための試験設備を順次整えている。