Filtern
Dokumenttyp
- Zeitschriftenartikel (6)
- Beitrag zu einem Tagungsband (2)
- Posterpräsentation (2)
- Vortrag (1)
Schlagworte
- Roughness (4)
- Adhesion (2)
- Elastic deformation (2)
- Friction force (2)
- Tribology (2)
- AFM (1)
- Friction (1)
- JKR model (1)
- Lubrication (1)
- Mechanical structure (1)
Eingeladener Vortrag
- nein (1)
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
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.
Thermal shock cycle experiments between room and cryogenic temperatures on polymer composites
(2002)
The main part of a narrow support element (NSE) of the W7-X superconducting coil system is an aluminium bronze pad, PVD coated on its spherical surface with MoS2, which slides against the flat surface of the stainless steel coil housing, coated with MoS2 spray. The operational requirements of the NSEs are: vacuum of p < 10-6 mbar, temperature T ~4 K, maximum load P ~1500 kN, typical displacement ≤5 mm, smooth sliding and no stick-slip events. The paper describes test results obtained with a downscaled NSE at T = 4.2 and 77 K. During the test the NSEs were submerged in liquid helium and nitrogen, respectively. Whereas the LN2 test ran smoothly for up to ~15,000 cycles, the test in LHe showed stick-slip from the very first cycle. The stick-slip disappeared after ~50 cycles. Post mortem analysis of the tested parts revealed that in case of LHe the sprayed MoS2 film was removed during the first 30-100 cycles by blistering and flaking. The reason for the loss of adhesion at LHe temperature is not known, several possible causes are under discussion. Further experiments under vacuum and at T ~4 K are being prepared which are expected to help in clarifying the issue.