高温・低温などの過酷な環境で機械が安定に動作するための技術
高温や低温などの過酷な環境で稼働する機械では、摩擦やそれによる材料の損傷をコントロールすることが難しく、新しい材料や摩擦システムが求められています。私たちは、低摩擦性と耐摩耗性を得るための「新しい炭素材料の創製や摩擦システム」を研究しています。厳しい環境で機能する可能性のある構造が明らかとなっており、将来的には極限環境で動作する新しい機械への適用が期待できます。
摺動により摩擦が発生する機械要素は、機械の安定動作やエネルギー消費に大きな影響を与えます。なかでも、高温や低温などの過酷な環境で稼働する航空・宇宙機械などでは、摩擦やそれによる材料の損傷をコントロールすることが難しく、新しい材料や摩擦システムが求められています。
炭素材料は、ミクロな構造制御により、強度、低摩擦性、耐熱性などにおいて極限レベルの性質を示します。私たちは、過酷な環境で、低摩擦性や耐摩耗性を得るために、新しい炭素材料の創製や摩擦システムを研究しています。炭素材料の創製は、さまざまな炭素原料を用いることで、原子レベルで構造のコントロールを試みています。また、摩擦や摩耗の性質は、もとの材料構造だけでなく、摩擦が起こる２表面間で大きく構造が変化するため、摩擦中の構造変化の分析に注力することで、メカニズムの理解を試みながら、新しい理想構造の創出を目指しています。
ミクロな球構造など、厳しい環境で機能する可能性のある構造が明らかとなってきました。既存の機械システムへの適用による高効率化に加えて、将来の「極限環境で動作する新しい機械」の実現に向けて貢献していきます。
| 研究情報 | ||
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| ジャーナル | Scientific Reports | |
| タイトル | Formation of large area closely packed carbon onions film by plasma-based ion implantation | |
| 著者 | Naohiro Matsumoto, Hiroshi Kinoshita, Junho Choi, Takahisa Kato | |
| URL | https://www.nature.com/articles/s41598-020-67323-9 | |
| 報告学会、展示会等の情報、 その他関連情報 | 炭素系ナノ材料の構造による摩擦への影響と摩擦界面での挙動分析 松本 直浩, 田中 芹奈, 木之下 博 トライボロジスト https://doi.org/10.18914/tribologist.69.11_713 報告学会：日本トライボロジー学会、日本機械学会など |
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