高分子材料トライボロジーの基礎と制御・評価方法

プラスチックをはじめとした高分子材料および高分子系複合材料のトライボロジー特性の基礎をわかりやすく解説した上で、高分子材料のトライボロジー特性を制御するための材料設計技術のポイントや評価方法について説明する。 　プラスチックをはじめとした高分子材料は軽量かつ成形加工性の簡便さや自己潤滑性を有するため、摺動部材 (トライボマテリアル) として多用されている。しかしながら、高分子材料の特徴を十分理解しないまま使用し、その結果、材料の選択を誤り、機械や製品等の性能をきちんと発揮できないことが多く見受けられます。 　本講義では、プラスチックやゴムなどの高分子材料の基礎知識や、摩擦・摩耗・潤滑などのトライボロジーを理解することはもちろんのこと、摺動部材として用いる場合の最適な材料選択するための知識や、材料の改質方法や材料設計のポイントなどについて基礎から丁寧に解説します。また、これらトライボロジー特性を評価するための評価技術や、最新の高分子トライボマテリアルの研究動向などについても詳しく説明します。

1. トライボロジーの基礎
   1. トライボロジーとは?
   2. 表面と接触
   3. 摩擦
      1. 摩擦について
      2. 摩擦の種類
      3. アモントン・クーロンの法則
      4. 摩擦の要因
      5. 凹凸説と凝着説
      6. すべり摩擦と転がり摩擦
   4. 摩耗
      1. 摩耗について
      2. 摩耗の種類
      3. 凝着摩耗
      4. アブレシブ摩耗
      5. 疲労摩耗
      6. 化学摩耗
      7. 摩耗の評価
   5. 潤滑
      1. 潤滑について
      2. 潤滑剤の種類
      3. 潤滑モード
      4. 摩擦の三態
      5. ストライベック曲線
   6. トライボロジー試験法
   7. トライボロジーにおける表面分析法
   8. トライボマテリアルの材料設計とポイント
2. 高分子材料の基礎
   1. 高分子材料について
   2. 高分子材料の特徴
   3. 高分子材料の性質
      1. 高分子の三態
      2. TgとTm
      3. 粘弾性
      4. 各種材料 (金属など) との比較
      5. プラスチックについて
      6. プラスチックの特性
      7. ゴム・エラストマーについて
      8. ゴム弾性
      9. ゴム・エラストマーの特性
3. 高分子材料のトライボロジー
   1. 高分子材料の摩擦
      1. 高分子材料の摩擦メカニズム
      2. 高分子材料 (プラスチック) の摩擦特性
      3. ゴム・エラストマーの摩擦特性
   2. 高分子材料の摩耗
      1. 高分子材料の摩耗メカニズム
      2. 高分子材料 (プラスチック) の摩耗特性
      3. ゴム・エラストマーの摩耗特性
   3. 高分子材料のトライボロジー特性に及ぼす諸因子の影響
   4. 高分子材料のトライボロジー特性の改質法
      1. 改質法について
      2. 複合化による改質法
      3. ポリマーブレンドによる改質法
      4. 表面改質法
      5. その他の改質法
   5. 高分子系トライボマテリアルとその特徴
      1. 熱可塑性樹脂系
      2. 熱硬化性樹脂系
      3. ゴム・エラストマー系
      4. 高分子系トライボマテリアルの特徴
   6. 高分子系トライボマテリアルの材料設計とポイント
4. 応用例 (最近の研究例を中心に)