| Titel | Herstellung und tribologische Eigenschaften elektrisch leitfähiger Tribowerkstoffe auf der Basis von Polyphenylensulfid |
| Autor | A. Noll, R. Walter, T. Burkhart |
| Infos zum Autor | Institut für Verbundwerkstoffe GmbH Technische Universität Kaiserslautern Errwin-Schrödinger-Straße 58 67663 Kaiserslautern Dr. Andreas Noll Tel.: +49 (0) 631-2017-435 Fax.: +49 (0) 631-2017-196 E-mail: andreas.noll@ivw.uni-kl.de Rolf Walter Tel.: +49 (0) 631-2017-215 Fax.: +49 (0) 631-2017-196 E-mail: rolf.walter@ivw.uni-kl.de |
| Inhalt | Zusammenfassung Die elektrische Leitfähigkeit von Polyphenylensulfid-Tribocompounds wird durch ein optimiertes Extrusionsverfahren mit Kohlenstoff-Nanoröhren realisiert. Hervorragende mechanische und tribologische Eigenschaften sind durch kurze Kohlenstofffasern und Graphit als additive Füllstoffe gewährleistet. Die komplexen PPS-Compounds werden in einem Doppelschneckenextruder hergestellt und durch Spritzgießen weiterverarbeitet. Eine sehr gute Deagglomeration und Dispersion der Kohlenstoff-Nanoröhren spielt eine bedeutende Rolle für die elektrischen und mechanischen Eigenschaften, was mit speziellen elektronen- und lichtmikroskopischen Methoden untersucht wird. Die Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften im Zugversuch und die tribologischen Prüfungen über eine Stift-auf- Scheibe Konfiguration ergeben deutliche Verbesserungen der Eigenschaften durch die Kohlenstofffasern, wobei gleichzeitig eine hohe elektrische Leitfähigkeit durch den Einsatz von Kohlenstoff-Nanoröhren realisiert wird. Die Analyse der Füllstoffverteilung zeigt eine aufgrund des Spritzgussprozesses hervorgerufene anisotrope Faserorientierung der kurzen Kohlenstofffasern, was sich in den elektrischen sowie tribologischen Eigenschaften wiederspiegelt. Die vorliegenden Verschleißmechanismen wurden durch hochauflösende, rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der Verschleiß- und Gegenkörperflächen analysiert. Abstract The electrical conductivity of polyphenylene sulfide tribocompounds is realized by an optimized extrusion process with carbon nanotubes. Excellent mechanical and tribological properties are obtained using short carbon fibers and graphite as additive fillers. The complex PPS compounds are prepared in a twin screw extruder and further processed by injection molding. A very good degree of deagglomeration and dispersion of carbon nanotubes plays an important role for the electrical and mechanical properties, which is examined with special light and electron microscopic methods. The characterization of the tensile properties and the tribological tests on a pin-on-disc configuration show significant improvements with short carbon fibers as filler, simultaneously a high electrical conductivity is achieved by the additional use of carbon nanotubes. The analysis of the filler distribution shows anisotropic short carbon fiber orientation due to the injection molding process which is reflected in the electrical and tribological properties. The wear mechanisms are analyzed by high-resolution scanning electron micrographs of the wear- and counter- body surfaces. |
| Datum | 2012 |
