LEO(地球低軌道)における層状固体潤滑剤のトライボロジ特性

LEO（近地轨道）中层状固体润滑剂的摩擦学特性

• 批准号: 63550120
• 负责人: 大前 伸夫
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-63550120/
• 关键词: 原子状酸素; スペーストライボロジ; 層状固体潤滑剤; 基底面の原子構造

LEO(地球低軌道)に存在する原子状酸素が宇宙航空機器のトライボロジ特性に及ぼす影響を研究するために、クラウンドベースでの原子状酸素発生装置を製作した。この原子状酸素発生装置は1〜10^<-1>Paの酸素グロー放電中から原子状酸素を取り出す方式であり、そのエネルギーを5eV、すなわちLEOにおける構造物の平均速度8km/sにすることができた。また、本シングルグリッド型原子状酸素発生装置のフラックスは10^<14>atoms/m^2s以上を得ることができる。二硫化モリブデン(MoS_2)をコーティングしたディスクとステンレス鋼のビンを用いて10^<-5>Paの真空中で摩擦実験を行い、摩擦力及び垂直力を100μs間隔で計測した。原子状酸素に曝露されたMoS_2は0.11という大きな摩擦係数を示すが、数回転後からは0.06の一定値となった。原子状酸素を曝露していないMoS_2の真空中での摩擦係数が0.06であるので、MoS_2表面層は原子状酸素によって著しく破壊されていることが明白で、宇宙機器のトライボロジ特性に重大な影響を及ぼすことが判る。LEOでは常時原子状酸素に曝されるのでMoS_2をコーティングした表面は起動時に大きな摩擦トルクを必要とすることになり、そのトライボロジ特性が危惧される。グラファイトに関しては原子状酸素が層間に侵入し、真空中でも摩擦を低減する傾向を認め、この原因を解析するためにオージェ電子分光及び電界イオン顕微鏡を用いてグラファイトの原子構造に関する研究を行った。その結果、基底面間に多量の酸素が侵入すること、基底面上には酸素が吸着しにくいこと、基底面の構造が露出の前後で激変することを確認した。本研究の結果を総括すると、原子状酸素の問題はスペーストライボロジにおいて最もシリアスであり、代表的な層状固体潤滑剤であるMoS_2の特性を低下させることから、さらに実験的検討と原子状酸素のアタックに耐える固体潤滑剤の開発が急務である。

The LEO (Earth low Channel) system has atomic acid generation devices, such as the aerospace machine, the characteristics of the aerospace machine, and the study of the atomic acid generation device. The atomic acid generating device 1 ~ 10 ^ & lt;-1>Pa the atomic acid in the release device, the atomic acid production device, the atomic acid generator, the lt;-1>Pa acid generator, the atomic acid generator, The atomic acid generator of this type has a temperature of more than 10 ^ & lt;14>atoms/ m ^ 2s. The friction and vertical forces in the vacuum of MoS_2

项目成果

Ohmae,N.: Tribology Transactions. 31. 481-488 (1988)

Ohmae,N.：摩擦学汇刊。

Tagawa,M.: Proceedings of the Materials Research Society,1988 Fall Meeting,Boston,MA,Graphite Intercalation Compounds:Science and Applications. 161-164 (1988)

Takawa,M.：材料研究学会会议记录，1988 年秋季会议，波士顿，马萨诸塞州，石墨插层化合物：科学与应用。

田川雅人: 第36回応用物理学関係連合講演会. (1989)

田川正人：第 36 届应用物理学会讲座（1989 年）。

大前伸夫: 潤滑. 33. 608-611 (1988)

大前伸夫：润滑。33. 608-611 (1988)

大前伸夫: 材料. 37. 978-979 (1988)

大前伸夫：材料 37. 978-979 (1988)