| Titel | Das tribologische Verhalten von maßgeschneiderten graphitfreien EP-Nanokompositen |
| Autor | N. Pfeiffer, T. Burkhart |
| Infos zum Autor | N. Pfeiffer, Institut für Verbundwerkstoffe GmbH, Erwin-Schrödinger-Str. Geb.:58, 67663 Kaiserslautern, Tel.: 06 31/ 2 01 73 47, E-Mail-Adresse: nicole.pfeiffer@ivw.uni-kl.de T. Burkhart, Institut für Verbundwerkstoffe GmbH, Erwin-Schrödinger-Str. Geb.:58, 67663 Kaiserslautern, Tel.: 06 31/ 2 01 72 13, E-Mail-Adresse: thomas.burkhart@ivw.uni-kl.de |
| Inhalt | Zusammenfassung Gegenstand der Untersuchungen sind maßgeschneiderte EP-Tribocompounds, die neben Kurzkohlenstofffasern als lasttragende Phase nur noch SiO2-Nanopartikel in unterschiedlichen Partikelgrößen enthalten, welche vorab über die Bottom-up Methode monodispers hergestellt wurden. Die Funktion der SiO2-Partikel ist die Übernahme der ″Schmierfunktion″ von klassischen Festschmierstoffen wie Graphit bzw. Metallsulfiden. Diesbzgl. wurden auch mit Graphit gefüllte EP-Tribocompounds als Referenz eingesetzt. Die Versuche wurden auf einem Pin-on-Disc Prüfstand unter pV-Variation durchgeführt. Ein ″rauer″ Gegenkörper scheint eine wesentliche Voraussetzung für den Aufbau eines Transferfilms, welcher essentiell für die Trockenreibung ist. Idealerweise sollte sich dieser Transferfilm dünn ausbilden, um die Verschleißrate zu minimieren. Schon seit langem werden die Auswirkungen von Nanopartikeln bzw. Submikropartikel (ZnO, TiO2, etc.) als Füllstoffe in Polymerverbundwerkstoffen eruiert, wobei jedoch immer zusätzlich Graphit als Festschmierstoff eingesetzt wird. Über eine gezielte Auswahl von monodispers vorliegenden SiO2 - Nanopartikel ist dies auch möglich, wodurch auf eine Graphit-Zugabe verzichtet werden kann. Über gezielte Struktur-Eigenschaftsbeziehungen konnte über rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen gezeigt werden, dass die Rauheit des Gegenkörpers gezielt ausgenutzt wird, um einen möglichst dünnen Transferfilm aufzubauen. Abstract The object of the present investigations are tailored-made EP tribocompounds based on short carbon fibers as a load-bearing phase and SiO2 nanoparticles in different particle sizes prepared according to bottom-up method. The function of the SiO2 particles is to substitute conventional solid lubricants such as Graphite or metal sulfides as solid lubricants. Also Graphite-filled EP tribocompounds were produced as a reference. The experiments were performed using a pin-on-disc test rig under pV variation. A rough″ counter-body seems to be a prerequisite for the building up of a transfer film, which is essential for dry friction. Ideally, this transfer film should be thin in order to minimize the wear rate. For a long time, the effects of nanoparticles and submicroparticles (ZnO, TiO2, etc.) were studied in tribological polymer Komposites, but always in addition of Graphite as a solid lubricant. Via a careful selection of monodisperse SiO2 - nanoparticle it is possible to substitute Graphite. In case of structure-property relationships by the use of scanning electron micrographs it is evident that the roughness of the counterbody is one of the main factor in building up an efficient transfer film. ″ |
| Datum | 2012 |
