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.

本研究的目的是测量边界膜的覆盖率，这对于定量预测边界润滑区域的摩擦特性是必要的，同时考虑到吸附分子膜的流变特性。为了阐明边界润滑膜的摩擦特性，我们需要阐明在一定条件（滑动速度、温度）下接触表面上存在的吸附膜的比例（接触表面上的覆盖率）。在这项研究中，通过使用椭圆光度术和布儒斯特角显微镜观察摩擦后的滑动表面，测量轻载荷（mN、MPa级）和极低速度（μm/s）下的涂层状态。此外，通过从100%涂层的传统摩擦特性（类似于LB膜的吸附膜）估计吸附膜的流变特性，可以解释混合润滑的整体摩擦特性，我们建立了覆盖率测量方法。改进了设备，并尝试通过改变几个参数来测量限制膜的覆盖率。人们发现，消除粗糙表面的微小倾斜的影响是极其困难的，这是椭圆光度术和布鲁斯特角显微镜测量中的一个问题，特别是现有扫描探针显微镜的AFM用于了解空间分布。和吸附膜的表面高度分布，使用 FFM、AC FFM 等，我们以表面压力、滑动速度和温度为参数收集滑动过程中覆盖率如何变化的数据，并绘制摩擦系数以估计覆盖率。