摺動中のDLC膜の2次元逐次構造評価によるトライボフィルム生成反応の解明

通过滑动过程中 DLC 薄膜的二维顺序结构评估来阐明摩擦膜形成反应

• 批准号: 22H01355
• 负责人: 赤坂 大樹
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01355/
• 关键词: ダイヤモンド状炭素膜; トライボフィルム; 逐次構造評価; NEXAFS; sp2結合

2022年度は摺動による特にダイヤモンド状炭素(DLC)膜の末端官能基である水素の脱離及び環境からの導入に関する評価を中心に実施した。赤外線分光分析器(FTIR)と摺動試験機を組み合わせた試験機を摺動環境を制御できる摺動試験装置を設計・製作し、湿度10％以下のドライ条件、および湿度35％程度の加湿条件下での摺動しながらDLC膜の摺動による膜の構造変化をとらえた。水素を重水素に変化させるなど同位体に置き換えた同位体置換型DLC膜を作製し、更に摺動環境下の湿度のソースを純水若しくは重水を用いて試験を重ねることで摺動環境からの水素もしくは重水素の導入速度と脱離速度を評価した。更にメタンを用いてこの試験機の吸収係数と水素量に関する検量線を作成することによって、この重水素若しくは水素の脱離速度を定量化した。この結果、摺動の初期の摺動において、周囲環境からの水素などの導入に比べて、水素の脱離速度が高いことが明らかとなった。また、FTIR顕微鏡を用いたC-H結合の吸収に関する2次元マッピングから、摺動域のみでこの吸収が減少しており、水素が摺動部で確実に脱離していることも示された。2024度年の放射光施設でのInsituでの放射光を用いた逐次X線吸収分光測定システムの構築に向けて放射光機関との打ち合わせも行い、設置環境やその体積制限なども得、2023年度にこの装置の設計製作に取り掛かれる環境も整備した。

2022 annual は dynamic に よ る, に ダ イ ヤ モ ン ド shape carbon (DLC) film の end of functionality で あ る の from water element and び environment か ら の import に masato す る review 価 を center に be applied し た. Red outside spectral analyzer (FTIR) と folding test machine を group み close わ せ た を folding test machine dynamic environment を suppression で き を る fold the dynamic test device design, production of し, humidity below 10% の ド ラ イ condition, お よ び degree of humidity 35% の humidification conditions で の fold dynamic し な が ら DLC film の fold dynamic に よ の る membrane structure - the を と ら え た. Water element を に heavy water element - the さ せ る な ど に buy き with a body in え た system with a body replacement type of DLC film を し, more の に fold the dynamic environment humidity の ソ ー ス を if pure water し く は heavy water を with い て test を heavy ね る こ と で fold dynamic environment か ら の water element も し く は heavy water element の import speed と from を review 価 し た. More に メ タ ン を with い て こ の test machine の と 収 coefficient of water element uptake に masato す る 検 quantity line を made す る こ と に よ っ て, こ の if heavy water element し く は water element の escape velocity を quantitative し た. こ の results, folding move early の の fold に お い て, zhou 囲 environment か ら の water element な ど の import に than べ て, water element の from high speed が い こ と が Ming ら か と な っ た. ま た, FTIR 顕 micromirror を with い た C - H combining の suction 収 に masato す る 2 dimensional マ ッ ピ ン グ か ら, folding dynamic domain の み で こ の suction 収 が reduce し て お り, water element が discount department で indeed be に from し て い る こ と も shown さ れ た. 2024 degrees の radiation light facilities で の Insitu's で の radiation light を using い た successive X-ray absorption 収 spectral photometry シ ス テ ム の build に to け て ray machine masato と の play ち close わ せ も い, set up the environment や そ の volume limitations な ど も, 2023 annual に こ の の device design に り placed か れ る environment gearing up も し た.