転動疲労挙動に及ぼす潤滑油への酸化ナノカーボン分散の影響－表面粗さの変化と寿命への影響

摘要

本研究グループでは，摩擦·摩耗を低減する潤滑油添加剤として酸化グラフェン(Graphene oxide: GO) ，木材由来の酸化ナノカーボン(oxide Wood Nano Carbon: oWNC)の研究を行ってきた．GO は，炭素がシート状に結合した物質で1nm 以下の厚さと100μm~2以上の面積を有している．GO には酸素官能基が結合しており，その極性によって脂肪酸のように金属表面に吸着し，金属同士の接触が起こった際に摩擦·摩耗を低減させる働きが期待されている．oWNC は50-300nm の球状物質でGO 同様多くの酸素官能基が結合している物質である．GO, oWNC ともにしゅう動試験において低摩擦·低摩耗が示されている．しかし，これらの材料を潤滑油添加剤として歯車·軸受などの機械要素に用いるためには，摩擦·摩耗だけでなく転動疲労での評価も必要となる．我々は，GO とoWNC の２種の酸化ナノカーボンを潤滑油添加剤として使用し転動疲労試験を行い，転動疲労挙動への影響を疲労寿命と金属表面粗さの観点から調べている．本研究ではGO を用いた時の結果について述べる．