潤滑膜の分析手法

概要

モリブデン（Mo）含有潤滑油は自動車エンジンオイルの代表的な摩擦低減剤で、摩擦面に形成される膜成分（潤滑膜）が低摩擦化に寄与します。電子線プローブマイクロアナライザー（EPMA）により潤滑膜の元素分布を解析した事例を紹介します。

試料

以下の通り調製した潤滑膜の分析を実施しました。
Mo系摩擦低減剤を含む市販エンジンオイルを金属基板上に塗布
　→摩擦試験（表面温度50℃，試験時間180min）【図1】

事例紹介

EPMA元素マッピングにより、摩擦面内における潤滑膜の元素分布を可視化できます【図2】。Mo, S, Oの元素マッピングより、低摩擦化に寄与する二硫化モリブデン（MoS₂）^1～3）は摩擦面に偏析、酸化モリブデンはMoS₂と比べて全体に分布していると考えられます。また、Zn、P、Ca（添加剤由来）のうちZn及びP分布はSと同傾向でMoS₂形成に関与する可能性が推定されます^4～5）。

引用文献

• 1）駒場ら：MoDTC添加油の潤滑効果に対する温度の影響，トライボロジスト，62，11 (2017) 35．
• 2）山田ら：MoDTCの摩擦低減機構，日石三菱レビュー，43，1 (2001) 5．
• 3）高木：MoS₂族の層状構造と摩擦，精密機械，46，11 (1980) 1434．
• 4）MI De Barros Bouchet et al.：Mechanisms of MoS₂ formation by MoDTC in presence of ZnDTP effect of oxidative degradation，Wear，258，11-12 (2005) 1643．
• 5）大津ら：MoP・ZnDTP 併用条件における境界潤滑特性とその潤滑機構に関する研究，トライボロジスト，63，10 (2018) 715.