カーボンオニオンの創製とナノトライボロジー特性の発現

碳洋葱的产生和纳米摩擦学特性的表达

• 批准号: 14655066
• 负责人: 大前 伸夫
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655066/
• 关键词: カーボンオニオン; マイクロ波プラズマCVD; カーボンナノチューブ; ナノトライボロジー

気相あるいは固相からの炭素材料の創製に関しては、フラーレンならびにナノチューブには多大の関心が寄せられているが、それらに加えてグラファイトがナノメートルサイズの球に近いタマネギ構造となったカーボンオニオンが存在することが明らかになってきた。これらの先進炭素材料の表面は良好なトライボロジー特性を有するグラファイト層で覆われており、ナノ構造を有する先進炭素材料のトライボロジー特性が明らかになれば、ナノスケールのトライボロジーに多大の貢献ができるものと考えられる。このような観点から本研究では、カーボンオニオンを中心とした先進炭素材料の創製とそれらのトライボロジー特性の解明を試みた。本研究でプラズマの影響を緩和したプラズマCVD装置を開発することにより、50μmを超える高配向カーボンナノチューブの生成が可能となった。さらに高分解透過電子顕微鏡(HRTEM)でナノダイヤモンド微粒子をその場観察しながら、300kVの高電圧電子線を照射し、ナノダイヤモンド微粒子が、カーボンオニオンに構造変化することを見出した。HRTEM観察の結果、この構造変化にはナノダイヤモンド微粒子径の閾値が存在し、粒子径が5nm以下ではカーボンオニオンとなるが、それより大きなナノダイヤモンド微粒子は明確な構造変が生じなかった。さらにカーボンナノチューブのトライボロジー特牲を研究した結果、一般的にべースオイルとして用いられているポリアルファオレフィン(Polyalphaolefin : PAO)中では、摩擦係数が0303と極めて小さな値であった。カーボンオニオンは良好な耐磨耗性を示すことも明らかとした。

The carbon materials produced in the solid phase are related to the production of carbon materials, such as carbon, carbon. The surface of advanced carbon materials has good optical properties, such as coating layer, coating structure, and so on. The surface of advanced carbon materials has good optical properties. This paper attempts to clarify the characteristics of advanced carbon materials. In this study, the influence of CVD on the development of CVD devices was mitigated. The generation of CVD devices with high alignment was possible at 50μm. High resolution transmission electron micromirrors (HRTEM) are used to detect particles in the field, and 300kV high voltage electron lines are used to irradiate particles in the field. HRTEM observation results, the structure of the change in particle diameter threshold value exists, particle diameter less than 5nm, the structure of the change in particle diameter is clear. The results of this study show that the friction coefficient is 0.303 and the friction coefficient is 0.303. Good wear resistance

项目成果

Cizaire L.: "Fullerene-like nanoparticles as new lubricant additions"Proceedings of Additions 2003, London, U.K.. (in press). (2003)

Cizaire L.：“类富勒烯纳米颗粒作为新的润滑剂添加物”，2003 年添加物记录，英国伦敦（正在印刷中）。

木之下博: "炭素系材料のマイクロトライボロジー特性におぼす相対湿度の影響"トライボロジー会議予稿集 新潟2003-11. 353-354 (2003)

Hiroshi Kinoshita：“相对湿度对碳基材料微观摩擦学特性的影响”摩擦学会议论文集 Niigata 2003-11 (2003)。

久米一平: "カーボンナノチューブ生成とマイクロトライボロジー特性"トライボロジー会議予稿集新潟2003-11. 327-328 (2003)

Ippei Kume：“碳纳米管生产和微摩擦学特性”摩擦学会议论文集 Niigata 2003-11 (2003)。

Tagawa M.: "Effect of atomic oxygen exposures on the tribological properties of molybdenum disulfide lubricants"Space Technology Proceedings Volume 4, J.I.Kleiman and R.C.Tennyson Eds.. 73-84 (2001)

Takawa M.：“原子氧暴露对二硫化钼润滑剂摩擦学性能的影响”太空技术论文集第 4 卷，J.I.Kleiman 和 R.C.Tennyson Eds.. 73-84 (2001)

Ohmae N.: "Microtribological properties of fullerene C60, carbon onion and other advanced carbon materials"2nd International Workshop on Microtribology, Apr. 2002, Ishigaki, Japan. (CD-ROM). (2002)

Ohmae N.：“富勒烯 C60、碳洋葱和其他先进碳材料的微观摩擦学特性”，第二届国际微观摩擦学研讨会，2002 年 4 月，日本石垣岛。