非接触ケルビンプローブを用いた摩耗状態その場評価法の開発

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摩耗現象を正確に把握するためには,摩擦繰返し毎に時々刻々変化している何らかの物理量を,摩擦面にダメージを与えることなくその場で検出することが必要である.本研究課題では摩耗状態を反映する物理的因子として,ケルビン法により測定される仕事関数を用い,摩擦面での仕事関数と摩擦摩耗特性との相関を調べる.これにより摩擦面での一回のすべり毎に変化する摩耗状態(酸化摩耗やトライボ膜の形成・脱落過程など)をその場で定量的に評価する全く新しい摩耗モニタリング手法を確立することを目的とする.平成12年度の目標は,昨年度開発した非接触ケルビンプローブの測定精度をさらに向上させ,データの信頼性を高めるとともに,申請者が開発した摩擦面ライブ観察システムと組合わせることによる摩耗状態のその場監視システムの構築を試行する.1.現有の真空摩耗試験装置に環境制御装置とケルビンプローブを組込んだ.2.雰囲気気体が摩擦摩耗特性に及ぼす影響を,摩擦力や摩耗量のデータに加えて仕事関数の変化から定量的に調べた.3.摩耗面の変化と仕事関数の変化の相関を調べるために,試験中のある回転数毎に試験を中断し,摩耗面や摩耗粉の観察・分析を行った.4.摩擦面ライブ観察システムと組合わせて,摩耗状態の複合的なその場監視システムを構築した.5.研究成果を全世界的な国際会議である「ゴードン会議2000年」にて公表した.