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

研究固体润滑剂的润滑性能和低摩擦机理，以高温空间利用为目标

基本信息

批准号：
19K15442
负责人：
高橋綾香
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Teikyo University (2022)National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2021)Chiba University (2019-2020)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-03-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

In recent years, the earth's outer planet (extremely confused environment) exploration project も positive に into められており, today まではの low temperature environment, such as Mars において駆 dynamic する detection machine やそれに masato わる materials の open 発に key が buy かれてきたが, when research be in にアメリカ aerospace bureau によって, extremely high temperature environment である Venus (400 ~ 500 ℃ Youdaoplaceholder0 へ re-exploration plan が public table された. この project internal へは Venus probe machine を send り込み, より detailed な planet environment を probe する matter を purpose としている. This までの universe open 発では earth orbit での vacuum feature に optimal れた MoS2 (disulfide モリブデン) が mainstream でり research be performance も 50 years the accumulation of のがある. しかし, the performance for the future は extremely high temperature universe も pursuit する necessary があり, this study では existing の universe with lubrication tonic である MoS2 の research accumulation を reference にすることができ, その alternatives となりうる WS2 (disulfide タングステン) の evaluation between the universe with high 価 and び open 発を line っている. WS2 の less visibility はないが, when the によって WS2 の primacy temperature above 400 ℃ environment がであり, MoS2 より Venus environment での by using にしていることを known している. 2022 annual はトライボロジーに masato する international society 2 でを line い発 table, when the の usefulness や tartness について illustrate した. また, when the では MoS2 でも Ming らかにされていない lubrication メカニズムの interpret にも note force しており, その results についても now point で Ming らかになった point を発 table をしている. Lubrication tonic の low friction メカニズム interpret にはサンプル made が big - important であり, most surface を WS2 のみで shi on げて friction characteristics test を be し, line analysis をう necessary があるが and common research により most surface を WS2 のみで film may なコーティング technology について open 発を line ってい, そのサンプルをに alone Make a <s:1> た high vacuum high-temperature friction test machine で evaluation 価 <s:1> analysis を line ってるるる. With test machine は today まで high vacuum friction test について adjustment of であったが environment of high temperature and high vacuum における friction test is でしいデータが obtain できることを identified ており, research purpose を reach するためのを test equipment in order the whole えている.