無機ナノ粒子添加によるイオン液体ゲルの生成およびトライボロジー特性の解明

添加无机纳米颗粒生成离子液体凝胶并阐明摩擦学特性

• 批准号: 22K03882
• 负责人: 平田 敦
• 金额: $ 2.66万
• 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 (C)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03882/
• 关键词: トライボロジー; ナノ粒子; イオン液体; ゲル

真空などの特殊環境下で機能する潤滑剤が求められている．ナノカーボンの一種であるカーボンオニオンは粒径数～数十nmの同心球多層構造をなし，真空中での低摩擦特性を有する．イオン液体は蒸気圧が非常に低いことから室温でも液体状態を保ち，熱的安定性が高い，比熱が大きいなど特殊環境下における潤滑剤として適した特性を持つ．ただし，カーボンオニオンはナノ粒子であるためにしゅう動面に留まりづらく潤滑寿命が短い，イオン液体は低速・高荷重で流体潤滑能力が低下するなどの欠点を有している．そこで，これらの特殊環境での適用性および潤滑性向上のため，イオン液体とカーボンオニオンを複合することによりカーボンオニオンゲルを生成し，その潤滑特性評価を行った．まず，摺動部材の腐食を抑制する目的で選択したハロゲンフリーイオン液体にカーボンオニオンを添加し，攪拌・相分離することによりカーボンオニオンゲルを生成した．生成したカーボンオニオンゲルに対して，レオメータを用いて25℃および150℃におけるレオロジー特性を測定した．その結果，いずれの場合においてもカーボンオニオンゲルはせん断速度の上昇に伴い粘度が低下する傾向を示した．また，時間経過とともに粘度が低下するといったチキソトロピー性を示すことも確認できた．なお150℃においては，25℃の場合と比較して粘度が上昇する特性を持つことがわかった．次にボールオンディスク式摩擦試験機を用いて，ステンレスを摺動部材とした摩擦試験を実施し，潤滑特性を評価した．その結果，カーボンオニオンゲルは大気中，真空中とも腐食の大きな影響はみられずに潤滑性を示した．また，大気中・常温下においてはカーボンオニオンと比較し高寿命性を持ち，高荷重域ではハロゲンフリーイオン液体よりも優れた潤滑性を示した．以上より，カーボンオニオンゲルは特殊環境下において潤滑剤として機能する可能性が示唆された．

The function of vacuum and lubrication under special environment is required.ナノカーボンのであるカーボンオニオンはは concentric sphere multi-layer structure with a particle size number ~ tens of nm, and low friction characteristics in vacuum. The イオン liquid is steamed at a very low pressure and is in a liquid state at room temperature. It maintains thermal stability. It has high specific heat and high specific heat. It can be lubricated under special circumstances and can be lubricated.ただし, カーボンオニオンはナノ particles であるためにしゅうmoving surface にstay まりづらくlubrication lifeが Short, イオン liquid, low speed, high load, and low fluid lubrication ability, するなどの无码を有している.そこで, これらのSpecial environment でのapplicability およびlubricity upward のため, イオンliquid とカーボンオニオンを compound することによりカーボンオニオンゲルを generated し, そのlubrication characteristics evaluation価を行った．まず, のcorrosion suppression of folding parts, でるpurpose, でしたハロゲンフリーイオン liquid にカーボンオニオンをAdd し, stir and phase separate することによりカーボンオニオンゲルを generate した. Generate a new productて25℃および150℃におけるレオロジーcharacteristicsをmeasurementした． As a result, the speed of the break is increased and the viscosity is lowered, and the tendency of the viscosity is lowered.また, time has passed and the viscosity has decreased, the viscosity has decreased, the viscosity has decreased, and the performance has been confirmed.なお150℃ is the same, and 25℃ is the case and the comparison is the viscosity rise and the characteristics are the same. The にボールオンディスク type friction test machine is used by いて, and the ステンレスを folding parts are used for friction test and the lubrication characteristics are evaluated. As a result, the カーボンオニオンゲルは大気中, the ともcorrosion in the vacuum の大きな affects the lubricity of the はみられずにをshows した.また, においてはカーボンオニオンと under normal temperature and high maintenance.ち, the high load range ではハロゲンフリーイオン liquid よりも excellent lubricity をshows した. Above, the performance of the lubrication system under special circumstances and the possibility of lubrication are shown below.