ナノ気孔を有する硬質多孔性粒子を配合した高摩擦・耐摩耗性エラストマーの開発

含纳米孔硬质多孔颗粒的高摩擦耐磨弹性体的研制

• 批准号: 18656051
• 负责人: 堀切川 一男
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656051/
• 关键词: RBセラミックス; エラストマー; 高摩擦; 耐摩耗性; 粒子; 複合材料; 水潤滑; 油潤滑; 多孔質

本研究の目的は, 流体存在下においても高摩擦を示す新しいエラストマー系複合材料を開発することである. 平成19年度までの研究結果により, NBR(アクリロニトリルブタジエンゴム)にRBセラミックス粒子を配合することにより, 水潤滑下において高い摩擦が得られること, そして, そのための好適なRBセラミックス粒子の配合率, 平均粒径, ベースゴムのショア硬度などが明らかにされている. そこで, 平成20年度では, これまでの研究で高摩擦を示した平均粒径300μmのRBセラミックス粒子を5wt%配合したショア硬度58HSのNBRについて,直径4mmの高炭素クロム軸受鋼球(JIS SUJ2)を用いて摩擦試験を行い, 耐摩耗性の評価を行った. 実験は, 垂直荷重1.98N, すべり速度0.01m/s, 摩擦繰返し数1,000回, 大気中無潤滑下で行われた. その結果, 同NBR/RBセラミックス複合材料は, NBR単体に比べ, 1/5の比摩耗量を示すことが判った. 摩耗面の光学顕微鏡観察より, NBR単体では, ゴム表面の大規模な流動が観察されたのに対して, NBR/RBセラミックス複合材料では, 大規模な流動は観察されず, またRBセラミックス粒子の脱落も見られなかった. これは, 摩擦によるゴムの流動を硬質なRBセラミックスが抑制し, また, RBセラミックス粒子の気孔部分にゴムが入り込むことによるアンカー効果によって, 粒子の脱落が抑制されたためと考えられる. 以上のことから, 本研究で開発されたNBR/RBセラミックス複合材料は, 流体存在下において高い摩擦係数を示し, かつ耐摩耗性にも優れることが明らかにされた.

The purpose of this study is to demonstrate the development of new composite materials with high friction in the presence of fluids. The results of the research conducted in 2007 - 2008 showed that NBR particles were mixed with NBR particles, and high friction was obtained under water lubrication. The mixing ratio, average particle size, hardness of NBR particles were improved. In 2010, the study was conducted to evaluate the wear resistance of a high carbon shaft steel liner (JIS SUJ2) with a diameter of 4mm and a hardness of 58HS, with a high friction ratio of 5wt% and an average particle size of 300μm. Vertical load: 1.98N, speed: 0.01m/s, friction: 1,000 cycles, no lubrication in high pressure. The results show that the NBR/RB composite has a specific friction ratio of 1/5. Optical microscopical observation of friction surfaces, NBR single body, large scale flow on the top surface, NBR/RB composite material, large scale flow on the top surface, RB composite material, large scale flow on the bottom surface, RB composite material, large scale flow on the top surface, RB The flow of particles is inhibited due to friction. In this paper, NBR/RB composites were developed to improve the friction coefficient and wear resistance of NBR/RB composites in the presence of fluids.

项目成果

Development of hard porous carbon materials RB ceramics and their practical applications

硬质多孔碳材料RB陶瓷的研制及其实际应用

• 发表时间: 2007
• 期刊: Proceedings of 5th International Symposium on Mechanical Science Based on Nanotechnology
• 作者: 内田 徹;Kazuo Hokkirigawa
• 通讯作者: Kazuo Hokkirigawa

Development and applications of hard porous carbon materials "RB ceramics" made from Rice Bran

米糠硬质多孔碳材料“RB陶瓷”的开发与应用

• 发表时间: 2007
• 期刊: Proceedings of Malaysia-Japan International Symposium on Advanced Technology(MJISAT)2007 (CD-ROM)
• 作者: A. Tomoeda;K. Nishinari;D. Chowdhury and A. Schadschneider;Takeshi Yamaguchi and Kazuo Hokkirigawa
• 通讯作者: Takeshi Yamaguchi and Kazuo Hokkirigawa

防滑靴底

防滑鞋底

RBセラミックス及びその複合材料の開発と応用

RB陶瓷及其复合材料的开发与应用

• 发表时间: 2011
• 作者: 坂本信;牧岡諒太;笹川圭右;田邊裕治;吉田秀義;小林公一;Wei Gao;山口健
• 通讯作者: 山口健

セラミックデータブック(2007年度版)

陶瓷数据手册（2007年版）

• 发表时间: 2007
• 作者: T. Nitta;K. Okamoto;S. Yamada;M. Motosuke and S. Honami;堀切川一男
• 通讯作者: 堀切川一男