Prof. Joichi Sugimura

Professeur en conception de machines

Université de Kyushu, Japon

Joichi Sugimura est professeur de génie mécanique à l'Université de Kyushu au Japon. Il a obtenu son doctorat en 1986 à l'Université de Tokyo et a depuis étudié la tribologie et plus particulièrement la modélisation des rugosités de surface, le rodage, la détection et la caractérisation de la morphologie des particules d'usure, la lubrification élasto-hydrodynamique transitoire, la lubrification mixte, la lubrification des systèmes d'étanchéité, la lubrification à la graisse et différents processus tribologiques en présence d'hydrogène. Il a reçu 6 distinctions pour des articles et est fellow de la JSME et de la STLE. Il est éditeur en chef de Tribology Online, publié par la JAST et il est éditeur associé de trois journaux internationaux parmi lesquels ASME Journal of Tribology. Il est vice-président de la JAST (FY2019). Il travaille également dans la recherche et l'éducation sur le thème de l'hydrogène comme support énergétique. Depuis 2013, il dirige le Research Centre for Hydrogen Industrial Use and Storage (HYDROGENIUS) de Université de Kyushu. Il est également chercheur principal à l'Institut international de recherche sur l'énergie neutre en carbone (I2CNER) à l'Université de Kyushu, et directeur du Laboratoire des Matériaux pour l'hydrogène (HydroMate) de l'Institut national des sciences et technologies industrielles avancées (AIST).

Tribological issues of seals for high pressure hydrogen

Studies on tribology for seals in high-pressure hydrogen energy systems are overviewed. Recent progresses in hydrogen related technologies are briefly introduced first, and then some tribological issues in dynamic seals and static seals in hydrogen are shown. Friction and wear of polymeric materials including PTFE composites, used as piston ring in reciprocating compressors and as gland packing in valves, depend greatly on the formation of transferred films on counter surface. The material transfer in turn depends on gas environment and more or less on trace impurities in the gas. The transferred materials are not only polymers but also filler materials such as carbon fibers. The big common issue of static seals such as O-rings for high-pressure hydrogen system is blistering caused by dissolved hydrogen in the bulk of rubbers. However, interfacial processes are also involved in static seals which actually undergo small reciprocal motion during operation, which lead to wear and fatigue failure. Reciprocating sliding tests with rubbers in different gas environments demonstrate that failure modes depend on materials and sliding conditions. Some other interesting friction behaviors of rubbers in hydrogen are also shown. Mechanics and tribo-chemistry involved in these processes with polymers and rubbers are discussed.