| Titel | PEEK-Komposite für Reibsysteme in der Vakuumtechnik |
| Autor | G. Theiler, Th. Gradt, Z. Banova, A.K. Schlarb |
| Infos zum Autor | Dr. G. Theiler, Dr. Th. Gradt Bundesanstalt für Material Forschung und Prüfung, D-12200, Berlin Z. Banova, Prof. A.L. Schlarb Institut für Verbundwerkstoffe GmbH (IVW), Erwin-Schrödinger-str, D-67663, Kaiserslautern |
| Inhalt | Zusammenfassung Ziel der Untersuchungen ist, ausgewählte PEEK-Komposite in Vakuumumgebung zu charakterisieren. Als Füllstoffe kommen dabei die Festschmierstoffe PTFE, Grafit und MoS2, als Verstärkungsmaterial Kohlenstoffkurzfasern zum Einsatz. Reversierende Gleitreibung wurde mit einer Stift-Scheibe Anordnung in Hochvakuum (10-5 mbar) bei Raumtemperatur, -40°C, +100°C und +160°C untersucht. Die Kontaktdrücke betrugen 1 MPa und 7 MPa, die maximale Geschwindigkeit lag bei 0,1 m/s. Weiterhin wurden Versuche in Ultrahochvakuum (10-9 mbar) mit flachen und sphärischen Stiften, Kontaktdrücken von 1 bzw. 60 MPa und einer Gleitgeschwindigkeit von 0,01 m/s durchgeführt. Nach den tribologischen Experimenten wurden die Überträge und Oberflächen der Stifte hinsichtlich Verschleißbild und -mechanismen mit Licht- und Rasterelektronenmikroskopie (REM) untersucht. Energiedispersive Röntgenanalytik (EDX) und Fotoelektronenspektroskopie (XPS) wurden eingesetzt, um die Zusammensetzung der Reibflächen zu bestimmen und chemische Reaktionen nachweisen zu können. Von den untersuchten Werkstoffen zeigt mit MoS2 gefülltes PEEK das beste tribologische Verhalten im Vakuum. Besonders im niedrigeren Temperaturbereich und bei höheren Lasten werden die durch MoS2-Zusatz erzielten Vorteile deutlich. Abstract Aim of the investigations is to characterize selected PEEK-composites in vacuum environment. As fillers the solid lubricants PTFE, graphite and MoS2, as reinforcement short carbon fibres are used. Oscillating sliding friction was investigated with a pin-on-disc configuration in high vacuum (10-5 mbar) at room temperature, -40°C, +100°C and +160°C. The contact pressure was 1 MPa and 7 MPa respectively, the maximum sliding velocity 0.1 m/s. Furthermore, tests in ultra high vacuum (10-9 mbar) were carried out with flat and spherical pins at 1 MPa and 60 MPa respectively. Surface analyses of the worn polymer pin and of the transfer film on the steel disc were performed after the experiments by means of optical microscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive X-ray Analyses (EDX), and X-ray Photoelectron-Spectroscopy (XPS). Among the tested materials MoS2 filled PEEK shows the best tribological performance in vacuum. Particularly, in the lower temperature range and at higher loads the friction behaviour is improved by the MoS2 content. |
| Datum | 2007 |
