Investigation of the mechanism of nano-scale gas lubrication via molecular gas dynamics approach

通过分子气体动力学方法研究纳米级气体润滑机制

• 批准号: 20560146
• 负责人: YONEMURA Shigeru
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20560146/
• 关键词: トライボロジー; 気体潤滑; 分子気体力学; DSMC法; 流体工学

In this research, we paid attention to the low friction which appeared when the sliding speed of diamond coating on a rotating metal disk was increased to 2-3 m/s. We solved the lubrication mechanism of this low friction by way of numerical simulation and showed that the diamond coating was floated by high pressure induced by micro/nano-scale gas flow between the diamond coating with micro/nano-scale surface structure and the counter metal surface. We also showed that this was a new phenomenon peculiar to micro/nano-scale gas flow.

在本研究中，我们关注的是当金刚石涂层在旋转金属盘上的滑动速度提高到2 ~ 3 m/s时出现的低摩擦。通过数值模拟的方法解决了这种低摩擦的润滑机理，并表明具有微纳米级表面结构的金刚石涂层与反金属表面之间存在着微纳米级气体流动所产生的高压，从而使金刚石涂层浮起来。我们还表明，这是微/纳米尺度气体流动所特有的新现象。

项目成果

A Molecular Gas-Film Lubrication Expressed in Micro Gas Flow

微气流中的分子气膜润滑

• 发表时间: 2009
• 作者: 米村茂;磯野晋;山口雅志;竹野貴法;三木寛之;高木敏行
• 通讯作者: 高木敏行

Molecular Dynamics Study of the Dissociation of H2/D2 on Pt(111) Including Thermal Motion Compared with Molecular Beam Experiments

H2/D2 在 Pt(111) 上解离的分子动力学研究（包括热运动）与分子束实验的比较

• 发表时间: 2010
• 期刊: ECS Transactions Vol.25
• 作者: Tetsuya Koido;Daigo Ito;Takashi Tokumasu;Ko Tomarikawa;Shigeru Yonemura
• 通讯作者: Shigeru Yonemura

Molecular Dynamics Study of the Dissociation of H2/D2 on Pt(111)Including Thermal Motion Compared with Molecular Beam Experiments

H2/D2 在 Pt(111) 上解离的分子动力学研究（包括热运动）与分子束实验的比较

• 发表时间: 2010
• 期刊: ECS Transactions 25
• 作者: Tetsuya Koido;Daigo Ito;Takashi Tokumasu;Ko Tomarikawa;Shigeru Yonemura
• 通讯作者: Shigeru Yonemura

マイクロ・ナノスケールで現れる気体潤滑機構

微纳尺度上出现的气体润滑机制

• 发表时间: 2012
• 作者: Yoshiaki Kawazoe;Shigeru Yonemura;Susumu Isono;Takanori Takeno;Hiroyuki Miki and Toshiyuki Takagi;米村茂,磯野晋,竹野貴法,三木寛之,高木敏行
• 通讯作者: 米村茂,磯野晋,竹野貴法,三木寛之,高木敏行

Numerical Analysis of Gas Flow in Porous Media with Surface Reaction

具有表面反应的多孔介质中气体流动的数值分析

• 发表时间: 2011
• 期刊: AIP Conference Proceedings in press.
• 作者: Ko Tomarikawa;Shigeru Yonemura;Takashi Tokumasu;Tetsuya Koido
• 通讯作者: Tetsuya Koido