ナノダイヤモンド ディノベア潤滑油用摩耗防止剤

ナノダイヤモンド摩耗防止剤のメリット

近年の潤滑油は摺動機器の省エネ化に伴い、低粘度化傾向にあり、より過酷な摩擦条件に曝されています。また、高荷重(高面圧)、低速といった境界潤滑条件下においては摺動する基材同士が接触し、その真実接触部では、凝着摩耗やアブレシブ摩耗が生じ、結果として焼付きや摩擦係数の上昇を引き起こします。このような過酷な条件下の摩擦に対するソリューションとして、極圧剤、摩耗防止剤等の潤滑油添加剤が適用されることが一般的です。
しかしながら、それらの添加剤には金属表面に反応皮膜を形成することで金属基材同士の直接接触を防ぐコンセプトであることが多く、凝着摩耗や焼付き抑制には効果を発揮するものの、長期的には軟質な反応皮膜が摩耗することで、返って摩耗量が多くなることも懸念されます。これは摺動機器の信頼性低下に繋がります。

ダイセルではナノカーボン材料の一つであるナノダイヤモンド(ND)を潤滑油用摩耗防止剤として提案しています。ナノダイヤモンドは摺動界面に炭素皮膜を形成することで基材同士の直接接触を防ぐことが可能です。ナノダイヤモンドは金属表面に化学的な反応皮膜を形成しないため、化学的な摩耗(腐食)を低く抑えられることを特徴としています。

ナノダイヤモンドの差別化要素
ナノダイヤモンドの差別化要素

ナノダイヤモンドの摩耗防止効果

ナノダイヤモンド摩耗防止剤は摺動基材同士が直接接触するような境界潤滑条件から混合潤滑条件で機能します。下図のように往復摺動型摩擦試験機(SRV試験)において、ボールおよびディスク摩擦面の摩耗を効果的に抑制することができます。
ナノダイヤモンド分散鉱物油を介したボール摩耗痕表面には青みを帯びた干渉膜が確認されることから、摩擦によりトライボフィルムが形成されていることが推測されます。
このナノダイヤモンド由来のトライボフィルムが摩耗抑制機能の一因となっています。

摩擦試験機と試験条件
  • 試験機The basic SRV®5 oscillation system
  • ボールSUJ2(φ10mm)
  • ディスクSUJ2
  • 潤滑剤100ppm ナノダイヤモンド in 鉱物油
  • 荷重100N
  • 周波数50Hz
  • 振幅1.5mm
  • 温度50℃
摩擦試験機と試験条件
  鉱物油 ナノダイヤ分散鉱物油
ボール
摩耗痕
ディスク
摩耗痕

摩擦試験後の摩耗痕

摩耗抑制機能発現のためには、潤滑油中で安定且つ均一にナノ分散している必要があります。当社が有する様々な溶媒へのナノ分散技術により、お客様ニーズに対応した潤滑油分散ナノダイヤの提供が可能です。

摩擦試験機と試験条件
  • 試験機ボールオンディスク試験機
  • ボールSUJ2(φ8mm)
  • ディスクSUJ2
  • 潤滑剤10~100ppm ナノダイヤモンド in 各種合成油
  • 荷重30、50N
  • 速度2、25mm/s
  • 温度25℃
摩擦試験機と試験条件
摩擦試験後の比摩耗量比較
摩擦試験後の比摩耗量比較

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