混合潤滑下における境界膜の被覆率測定

混合润滑下边界膜覆盖率测量

• 批准号: 16760107
• 负责人: 桃園 聡
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16760107/
• 关键词: 被覆率; 吸着膜; 摩擦係数; 表面粗さ; 混合潤滑; 境界潤滑; エリプソメトリ; 走査型プローブ顕微鏡; レオロジー特性; 摩擦特性; ナノトライボロジー

本研究の目的は、吸着分子膜のレオロジー特性を考慮した境界潤滑領域の摩擦特性を定量的に予測するために必要な境界膜の被覆率を測定することである。境界潤滑膜の摩擦特性をあきらかにするために、ある条件(すべり速度,温度)の下で,吸着膜がどの程度の割合で接触面に存在するか(接触面での被覆率)を明らかにする必要がある。本研究では、軽荷重(mN、MPaオーダ)・極低速(μm/s)における被覆状態を、エリプソメトリおよび,ブリュースター角顕微鏡によって,摩擦直後のしゅう動面を観察することによって測定する。また、従来行ってきた100%被覆している状態(LB膜類似吸着膜)の摩擦特性から吸着膜のレオロジー特性を推定することで,混合潤滑の総合的な摩擦特性を説明できるようになるが,装置の改良による被覆率測定法の確立と,いくつかのパラメータを振った場合の境界膜の被覆率測定を試みた.エリプソメトリ・ブリュースター角顕微鏡測定で問題となった粗さのある面の微小な面の傾きによる影響は除去するのが非常に難しいことがわかった.また境界膜(吸着膜)の特性,とくに吸着膜の空間的な分布と表面の高さ分布を把握するために既存の走査型プローブ顕微鏡のAFM, FFM,交流FFMなどを使って,面圧,しゅう動速度,温度をパラメータとしてしゅう動時の被覆率がどのように変化するのかについてデータを収集し被覆率を推定するための摩擦係数のマッピングを行った.

The purpose of this study is to quantitatively predict the friction characteristics of adsorbed molecular films and determine the coverage of adsorbed molecular films. The friction characteristics of the boundary lubricating film are necessary under the conditions (speed, temperature), the degree of separation of the adsorption film, the existence of the contact surface, and the coverage of the contact surface. In this study, the coating state was measured under load (mN, MPa) and extremely low speed (μm/s). The friction characteristics of adsorption film are estimated in the state of 100% coating (LB film similar to adsorption film). The friction characteristics of mixed lubrication system are explained. The improved coating rate measurement method of the device is established. The coating rate measurement of boundary film is tried in the case of vibration. It is very difficult to remove the influence of small surface on the measurement of angle micro-mirror. The characteristics of the boundary film (adsorption film) include the spatial distribution of the adsorption film and the surface height distribution of the adsorption film. The friction coefficient of the AFM, FFM, AC FFM of the existing traveling type micromirrors is estimated.