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Anwendung nanoskaliger Konzepte zur Optimierung technischer Tribosysteme

Chizhik, Petr


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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-146847
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2019/14684/

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Tribologie
Universität Justus-Liebig-Universit√§t Gie√üen
Institut: Institut f√ľr Angewandte Physik
Fachgebiet: Physik
DDC-Sachgruppe: Physik
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der m√ľndlichen Pr√ľfung: 27.05.2019
Erstellungsjahr: 2019
Publikationsdatum: 04.06.2019
Kurzfassung auf Deutsch: In dieser Arbeit wurden mikroskopische Prozesse, die der Reibung in makroskopischen Tribosystemen zugrunde liegen, untersucht. Im ersten Teil dieser Studie wurden die tribologischen Eigenschaften eines relativ neuen Schichtsilikat-basierten Mikroteilchen-√Ėladditivs von der Firma Rewitec GmbH analysiert. Unter Verwendung eines pin-on-disk √Ėltribometers, XPS und eines Lasermikroskops wurde festgestellt, dass das Additiv eine reibungsmindernde Wirkung in vielen g√§ngigen √Ėlen aufweist, und Rauheit und Temperatur der Kontaktoberfl√§chen reduziert. Au√üerdem konnte indirekt gezeigt werden, dass der Reibungsreduktion das Scheren der Schichtsilikat-Pl√§ttchen zugrunde liegt, wobei die Teilchen an den Oberfl√§chen adsorbieren und im tribologischen Kontakt geschert werden. Zudem wird die beanspruche Eisenoberfl√§che durch den beim Scheren frei werdenden Sauerstoff zus√§tzlich passiviert, sodass Adh√§sion vermieden wird und die Oberfl√§che h√§rter wird. Die kleinen und harten Schichtsilikat-Teilchen √ľben dabei auch eine polierende Wirkung aus. Schlie√ülich wurden zus√§tzlich zahlreiche Informationen √ľber Wechselwirkungen mit anderen Additiven, den Einfluss des Additivzugabezeitpunkts, optimale Dosierung, Temperaturabh√§ngigkeit der Wirkung und Wirkungsdauer gewonnen.
Im zweiten Teil wurde ein erster Schritt bei der Analyse der tribologischen Eigenschaften des Glases bei hohen Temperaturen unternommen, denn nach dem aktuellen Kenntnisstand ist dieser Bereich der Tribologie noch unerforscht, sodass keine Studien dazu in Literatur zu finden sind. F√ľr diese Fragestellung wurde ein spezielles Hochtemperatur-Tribometer entwickelt, konstruiert und in Betrieb genommen. Anschlie√üend wurden mehrere zuverl√§ssige Verfahren zur tribologischen Analyse des Glases ausgearbeitet, die erfolgreich auf die Glassorten Schott B270 und Sumita K VC-89 angewendet wurden. Zum Vergleich wurde mit den selben Methoden das Acrylglas (PMMA) getestet. Die durchgef√ľhrten Experimente liefern neue Information √ľber die Reibung in Abh√§ngigkeit von der Temperatur, wobei je nach Temperaturbereich entweder die Materialeigenschaften oder die durch Verformung ver√§nderten geometrischen Eigenschaften des Kontakts den Reibungsprozess bestimmen. Die Glassorte K VC-89, die bei hohen Temperaturen ziemlich reaktiv ist, hat gezeigt, dass die am Gegenk√∂rper entstehenden Glasablagerungen den Reibungsvorgang enorm beeinflussen. Die gewonnenen Erkenntnisse sind sowohl aus wissenschaftlicher Sicht interessant, da sie noch unerforschte Effekte der Tribologie beschreiben, k√∂nnen aber auch f√ľr industrielle Glaslinsenhersteller von gro√üer Relevanz sein, da in dieser Arbeit bewusst zwei oft f√ľr das Pr√§zisionsblankpressen verwendete Glassorten untersucht wurden.
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