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 JF - Wear 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 JF - Wear 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 JF - TriboTest 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 JF - Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft 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 - Woydt, Mathias T1 - Einfluss der Topographie von DLC-Schichten auf deren Verhalten unter geschmierter Wälzbeanspruchung JF - Tribologie und Schmierungstechnik 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 JF - Surface and interface analysis 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 - 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 JF - Materialwissenschaft und Werkstofftechnik = Materials science and engineering technology 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 - Klaffke, Dieter A1 - Santner, Erich A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Woydt, Mathias T1 - Influences on the tribological behaviour of slip-rolling DLC-coatings JF - Wear N2 - Diamond like carbon (DLC)-coatings are applied very successfully on computer discs. Sliding friction tests confirm their high performance as dry lubricants with friction coefficients (COFs) below 0.1. In contrast to sliding tests, until very recently most of the DLC-coatings failed in slip-rolling test after fewer cycles than uncoated samples. However, present tests with DLC-coatings of seven different suppliers show a more promising tribological behaviour under slip-rolling conditions. The DLC-coatings were deposited onto steel 100Cr6, HRC 60, with a thickness of 2–3 ?m. The counter bodies were uncoated, grinded or polished 100Cr6 discs with 30 mm radius of curvature. The tests were performed on a twin disc testing rig (Amsler type) with paraffin oil under boundary/mixed lubrication and rolling with 10% slip. The initial, average Hertzian contact pressure was adjusted to Pm = 1.0, 1.25, and 1.5 GPa. The failure criterion was defined as the occurrence of a single damaged area larger than 1 mm2, which was controlled by optical microscopy (OM). An acoustic emission (AE) measurement system was installed as an additional online control for coating failure. The stressed coatings and the chipping areas were analyzed by OM, SEM, EDX, AFM and Raman spectroscopy. Until now, the results reveal that a large scatter in lifetime of coatings occurs not only between samples of different coaters but also between the samples of one single batch. The highest lifetime reached by a DLC-coating under these testing conditions is 10 × 106 cycles. That is the highest life time for a coating tested under the testing conditions above in our laboratory so far. The following factors were identified to influence the life time of the coatings: coating thickness, interlayer type, topography of the coatings, counter body roughness and mechanical properties. But the most important factor determining the life time of the coatings is that the coating process does produce homogenous layers free of faults. KW - DLC-coatings KW - Slip-rolling KW - Life time KW - Acoustic emission PY - 2005 DO - https://doi.org/10.1016/j.wear.2005.01.008 SN - 0043-1648 VL - 259 SP - 752 EP - 758 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-7557 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Löhr, Manuel A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Effner, Ute A1 - Woydt, Mathias T1 - In-situ-Vergleich wälzbeanspruchter Diamant- und diamantähnlicher Kohlenstoffschichten durch die Akustische Emission JF - Tribologie und Schmierungstechnik KW - Akustische Emission KW - Wälzen KW - Diamantschichten PY - 2005 SN - 0724-3472 VL - 52 IS - 1 SP - 26 EP - 31 PB - Expert Verlag CY - Renningen AN - OPUS4-7302 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Löhr, Manuel A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Effner, Ute A1 - Woydt, Mathias T1 - Der Einfluss des E-Moduls und des Grundöls auf das Wälzverhalten von DLC- und Diamantbeschichtungen JF - Tribologie und Schmierungstechnik KW - E-Modul KW - Grundöle KW - Wälzen KW - DLC-Schichten PY - 2005 SN - 0724-3472 VL - 52 IS - 1 SP - 32 EP - 36 PB - Expert Verlag CY - Renningen AN - OPUS4-7301 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -