炭化ケイ素のトライボ膜形成プロセスと低摩擦発現メカニズムの分子動力学シミュレーション解析

摘要

水潤滑は油を用いない，クリーンな潤滑方法として水力発電機器や食品製造現場での利用が期待されている．水中で超低摩擦を発現する摺動材料として，炭化ケイ素(SiC)が知られている．SiCの摩擦界面では水とのトライボ化学反応により，SiO_2酸化膜が形成される．さらに，SiO_2酸化膜が水と反応することで，シリカゲルなどで構成されるトライボ膜が摩擦界面に形成され，低摩擦を発現すると考えられている．しかし，摩擦界面での化学反応ダイナミクスや詳細なトライボ膜の構造はこれまで明らかになっておらず，水潤滑システム構築のために，解明が求められている．