放射光X線による高圧下潤滑油の立体構造解析

利用同步辐射X射线对高压润滑油进行三维结构分析

• 批准号: 18760114
• 负责人: 平山 朋子
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Doshisha University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760114/
• 关键词: 潤滑油; 高圧; 構造解析; 放射光X線; トライボロジー; 相転移; ダイヤモンドアンビルセル; 動径分布関数; 回折法; 二体分布関数

巨視的な摩擦現象を理解する上で,しゅう動面に添加される潤滑油の存在は決して無視することはできない。しゅう動面に添加された潤滑油は,それまで固体間で為されていた摩擦形態を大幅に変え,通常,摩擦を緩和する働きをすることは周知の事実である。しかし,急激な加圧条件下で潤滑油を瞬間的に固化させて動力を伝えるトロイダルCVTの開発など,機械工学における潤滑油の新たな役割も見出されつつあり,それらを背景に潤滑油の微視的挙動に関する関心も徐々に高まってきている。しかしながら,トロイダルCVTのトラクション特性と潤滑油の分子構造の関係に関する実験的報告や,分子動力学シミュレーションを用いた挙動解析などは見受けられるものの,高圧下潤滑油の構造を実際に測定し,議論した報告は見当たらない。そこで本研究では,放射光X線を用い,高圧下潤滑油の構造解析を行うものとする。本研究では,典型的な構造を持つ2種類の基油を用意し,(1)常圧下での動径分布関数の測定,(2)高圧下での回折プロファイルの測定,を試みるものとした。分析には,高エネルギー加速器研究機構(KEK)内PF-ABNE-5Cに設置されているキュービックアンビル型高温高圧発生装置を用いた。2種類の基油に対して放射光X線回折法を適用することにより,常圧下での二体分布関数を得ることができた。また,基油を加圧すると約150MPaで固相に相転移し,その構造は完全な結晶であった。一旦固相になると,分のオーダで結晶化が進展することも確認できた。

在理解宏观摩擦现象时，不能忽视添加到滑动表面的润滑油的存在。众所周知，添加到滑动表面的润滑油极大地改变了固体之间先前存在的摩擦形式，并且通常起到减轻摩擦的作用。然而，润滑剂在机械工程中的新作用正在被发现，例如通过在快速加压条件下瞬间凝固润滑剂来传输动力的环形CVT的开发，人们对微观行为的兴趣也逐渐增加。然而，虽然已有关于环形CVT牵引特性与润滑油分子结构之间关系的实验报告，并利用分子动力学模拟进行行为分析，但尚未对高转速下润滑油结构进行实际测量和讨论。没有发现压力。因此，在本研究中，我们将利用同步辐射X射线来分析高压下润滑油的结构。在本研究中，我们制备了两种具有典型结构的基础油，并尝试（1）测量常压下的径向分布函数和（2）测量高压下的衍射曲线。为了进行分析，我们使用了安装在高能加速器研究组织 (KEK) PF-ABNE-5C 的立方砧型高温高压发生器。通过对两种基础油应用同步辐射X射线衍射，我们能够获得常压下的二体分布函数。此外，当基础油加压时，在150 MPa左右发生相变至固相，其结构完全结晶。还证实，一旦它变成固相，结晶就会在几分钟的数量级上进行。

项目成果

放射光X線による高圧下潤滑油の構造解析(第1報:基油の高圧相転移挙動)

利用同步辐射X射线对高压润滑油进行结构分析（第1部分：基础油的高压相变行为）

• 发表时间: 2007
• 作者: 根本和明;光永有加;隼瀬侑;平山朋子;松岡敬;服部高典
• 通讯作者: 服部高典

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潤滑現象の微視的観察と高精度軸受技術への応用

润滑现象的显微观察及其在高精度轴承技术中的应用

• 发表时间: 2007
• 作者: 平山 朋子;宇野 共生;鳥居 誉司;松岡 敬;井上 和子;平山 朋子
• 通讯作者: 平山 朋子

Microscopic Structure Analysis of Base Oils under High Pressure Using X-ray Diffraction

使用 X 射线衍射分析高压基础油的微观结构

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc.of Austrib' 06 (2006) (CD-ROM)
• 作者: Kazuaki Nemoto;Yuka Mitsunaga;Tomoko Hirayama;Takashi Matsuoka;Takanori Hattori;Kazuhiko Tsuji;Takumi Kikegawa
• 通讯作者: Takumi Kikegawa

Structure Analysis of Base Oils under High Pressure by Synchrotron Radiation X-ray Diffraction Method

同步辐射X射线衍射法分析高压基础油的结构

• 发表时间: 2007
• 期刊: Synopsis of 34th Leeds-Lyon Symp. on Tribology
• 作者: Tomoko Hirayama;Kazuaki Nemoto;Susumu Hayase;Yuka Mitsunaga;Takashi Matsuoka;Takanori Hattori
• 通讯作者: Takanori Hattori