TY - JOUR A1 - Meine, Kerstin A1 - Schneider, Thomas A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Santner, Erich T1 - The influence of roughness on friction - Part I: The influence of a single step KW - Tribology KW - Roughness KW - Friction force KW - Elastic deformation PY - 2002 SN - 0043-1648 VL - 253 SP - 725 EP - 732 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-1580 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Meine, Kerstin A1 - Schneider, Thomas A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Santner, Erich T1 - The influence of roughness on friction - Part II: The influence of multiple steps KW - Tribology KW - Roughness KW - Friction force KW - Elastic deformation PY - 2002 SN - 0043-1648 VL - 253 SP - 733 EP - 738 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-1581 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Santner, Erich A1 - Spaltmann, Dirk T1 - Adhesion of cleaned nanoscopic metal contacts KW - Nanoscopic metal contacts KW - Adhesion KW - Friction KW - Atomic force microscope KW - AFM KW - Theoretical models PY - 2003 SN - 1354-4063 SN - 1557-685X VL - 9-4 SP - 333 EP - 344 PB - Coppin CY - Deal AN - OPUS4-2620 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Meine, Kerstin A1 - Kloß, Heinz A1 - Schneider, Thomas A1 - Spaltmann, Dirk T1 - Adhäsion an strukturierten Oberflächen N2 - Das tribologische Verhalten wird neben den chemischen und physikalischen Eigenschaften der Reibpartner auch von deren Oberflaechentopographie bestimmt. Um deren Beitrag auf die Reibkraft zu untersuchen, wurden daher definierte Rauheitsstrukturen in Siliziumwafer geaetzt. Reibversuche mit einem Mikrotribometer [1, 2] gaben Aufschluss ueber den Einfluss dieser Strukturen auf das Deformationsverhalten im Kontaktbereich. Mit Hilfe der gewonnenen Daten wurde ein Deformationsmodell entwickelt, das eine Abschaetzung der Reibkraft in Abhaengigkeit von der Rauheit erlaubte. Treten starke Adhaesionskraefte im Reibkontakt auf, ist ein inverter Einfluss der Rauheit auf die Reibkraft zu verzeichnen. Um diesen Verlauf weiter zu charakterisieren, wurden mit einem UHV-AFM Adhaesionsmessungen an strukturierten Siliziumwafern durchgefuehrt. Diese zeigen den Verlauf der Adhaesionskraft in Abhaengigkeit von der Groesse der Kontaktflaeche auf. Ein Vergleich dieser experimentell gefundenen Korrelation mit den klassischen Kontaktmodellen machte dabei den Einfluss der Oberflaechenrauheit auf die Groesse der Adhaesionskraft deutlich. Danach ergab sich, dass bei gleicher Kontaktflaeche, aber unterschiedlicher Rauheit sich die Adhaesionskraefte um bis zu einem Faktor 3 unterscheiden. [1] K. Meine, T. Schneider, D. Spaltmann, E. Santner, Wear, 253, 2002, 725-732 [2] K. Meine, T. Schneider, D. Spaltmann, E. Santner, Wear, 253, 2002, 733-738 T2 - Frühjahrstagung des Arbeitskreises Festkörperphysik bei der DPG CY - Dresden, Deutschland DA - 2003-03-24 PY - 2003 UR - http://old.dpg-tagungen.de/archive/2003/o_6.html SN - 0420-0195 SN - 0372-5448 SN - 0343-9216 IS - O 6.2 SP - 382 CY - Bad Honnef AN - OPUS4-2400 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Löhr, Manuel A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Binkowski, Sigrid A1 - Santner, Erich A1 - Woydt, Mathias T1 - In situ Acoustic Emission for wear life detection of DLC coatings during slip-rolling friction N2 - Different diamond-like carbon (DLC) coatings on a steel substrate (100Cr6) were tested under slip-rolling friction conditions against uncoated counter bodies of the same steel. The initial maximum Hertzian pressure was varied in a range of P0 = 1.5–2.3 GPa. The friction tests were carried out under dry conditions and with an unadditivated paraffin oil as lubricant. It could be shown that the thickness of the coatings affects the respective wear life. Further, a very important factor for the wear life of a coating under lubricated slip-rolling conditions is the roughness of the surface of the respective counterbody. The wear life tests were monitored by recording in situ the Acoustic Emission (AE) signals. Some causes for a high AE activity could be identified. KW - Wear life KW - Slip-rolling friction KW - Diamond-like carbon (DLC) KW - Acousitc Emission KW - Lubircation KW - Roughness PY - 2006 DO - https://doi.org/10.1016/j.wear.2005.03.009 SN - 0043-1648 VL - 260 IS - 4-5 SP - 469 EP - 478 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-12064 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Löhr, Manuel A1 - Binkowski, Sigrid A1 - Kelling, Norbert A1 - Soltwedel, Rocco A1 - Woydt, Mathias A1 - Santner, Erich T1 - Schäden wälzbeanspruchter DLC-Schichten auf Stahlsubstraten unterschiedlicher Härte N2 - Paraffinöl geschmierte Wälztests wurden an extrem harten Diamantschichten auf hartem SSiC Substrat, unterschiedlichen, harten DLC-Schichten auf 100Cr6 Substraten (HRC60) sowie ausgewählten DLC-Schichten auf ungehärtetem Stahl (HRC 20) durchgeführt. Die Wälztests wurden in einem Zweischeibentribometer vom Typ Amsler bei einer anfänglichen, maximalen Flächenpressung nach Hertz von P0=2,3 GPa ausgeführt. Als Abbruchkriterium für die Tests wurde das Erreichen von n=1.000.000 Überrollungen (Langzeittests n=10.000.000 Überrollungen) oder das Auftreten einer Schädigung mit einer zusammenhängenden Fläche von A>1 mm2 festgelegt. Die Wälztests zeigten, dass das harte SSiC Substrat zwar eine stützende Wirkung auf die Diamantschicht hat, diese aber aufgrund von Rissen im Substrat versagte. Ferner gibt es wenigstens zwei DLC-Schichten, die, aufgebracht auf 100Cr6 Scheiben (HRC60), den Wälztests bis n=10.000.000 Überrollungen ohne nennenswerte Schäden widerstanden. Diese Schichten passten sich auch den Verformungen des weichen, stickstofflegierten Stahls (HRC20) an, ohne das es zu größeren Abplatzungen kam (A>1 mm2). KW - Slip-rolling KW - Lubrication KW - Hardness KW - DLC KW - Steel KW - Wälzen KW - Schmierung KW - Härte KW - DLC KW - Stahl PY - 2005 DO - https://doi.org/10.1002/mawe.200400850 SN - 0933-5137 SN - 1521-4052 VL - 36 IS - 2 SP - 62 EP - 68 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-7209 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Scholz, Christian A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Woydt, Mathias T1 - Höchstbelastbare Wälzkontakte mit geringer Misch-/Grenzreibungszahl KW - Hochzähe Stähle KW - Getriebekomponenten KW - DLC KW - ZrCN KW - Extrembeanspruchung KW - Dünnschichten KW - Polyglykole KW - Additive KW - Slip-rolling KW - High toughness steels KW - High pressure KW - Thin film coatings KW - Polyglycols KW - Additives PY - 2012 SN - 0724-3472 VL - 59 IS - 3 SP - 41 EP - 47 PB - Expert Verlag CY - Renningen AN - OPUS4-26232 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Löhr, Manuel A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Binkowski, Sigrid A1 - Woydt, Mathias T1 - Einfluss der Topographie von DLC-Schichten auf deren Verhalten unter geschmierter Wälzbeanspruchung KW - Diamant DLC KW - 100Cr6 KW - Wälzen KW - Paraffinöl KW - Topographie KW - Rasterkraftmikroskop PY - 2004 SN - 0724-3472 VL - 51 IS - 6 SP - 18 EP - 26 PB - Expert Verlag CY - Renningen AN - OPUS4-5142 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Meine, Kerstin A1 - Kloß, K. A1 - Schneider, Thomas A1 - Spaltmann, Dirk T1 - The influence of surface roughness on the adhesion force N2 - Adhesion measurements are presented which were carried out with an atomic force microscope between polymer balls attached to a cantilever and a silicon wafer under ultra high vacuum conditions. In using a silicon surface with a defined structure a correlation between adhesion force and contact area was found. This correlation could partly be explained by the Johnson-Kendall-Roberts model, if a change of the surface energy is assumed as a result of the structuring. For a constant geometric contact area an additional structuring leads to a decrease of the adhesion force. T2 - 10th European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis (ECASIA '03) CY - Berlin DA - 2003-10-05 KW - Roughness KW - Adhesion KW - AFM KW - UHV KW - JKR model KW - Surface energy PY - 2004 DO - https://doi.org/10.1002/sia.1738 SN - 0142-2421 SN - 1096-9918 VL - 36 IS - 8 SP - 694 EP - 697 PB - Wiley CY - Chichester AN - OPUS4-4708 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Hartelt, Manfred A1 - Woydt, Mathias T1 - Ultra-high frequency tribometer for reciprocating sliding motion N2 - A novel tribometer has been designed using commercially available components for sliding motion at 40kHz with amplitude between 2.5 and 5µm. The tribometer is equipped with means to measure amplitude, frequency, power required to keep the sample in motion and load applied. The effective motion between the two contacting bodies is monitored. These data are used to evaluate the coefficient of friction. The wear rate was determined after the tests. The set-up was tested using novel, non-commercial substrates such as AlFeCrTi-alloys and tungsten carbide-based coatings as well as Magnéli-type coatings (Tin-2Cr2O2n-1 and TinO2n-1). This paper presents the principle of the ultra-high frequency tribometer and first tribological quantities of materials and coatings tested. KW - Frequency KW - Tribometer KW - Sliding KW - Friction KW - Wear KW - Aluminium alloy KW - Oscillation KW - Magnéli-type phases PY - 2007 DO - https://doi.org/10.1002/tt.41 SN - 1354-4063 SN - 1557-685X VL - 13 IS - 4 SP - 153 EP - 164 PB - Coppin CY - Deal AN - OPUS4-16047 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -