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Die tribologischen Eigenschaften Silicium-basierter Keramiken in Isooctan unter Berücksichtigung der Umgebungsatmosphäre

Schreiber, Paul J.

Abstract:
Im Rahmen dieser Arbeit wurden die tribologischen Eigenschaften von selbstgepaartem Siliciumcarbid (SSiC) und Siliciumnitrid (Si₃N₄) unter dem Einfluss verschiedener Atmosphären (feuchte Luft, trockene Luft und trockener Stickstoff) charakterisiert, wobei die Wirkflächen der Keramiken zu jeder Zeit der Experimente durch Einsatz eines Tauchbades vollständig von Isooctan bedeckt waren. Die Versuche wurden allesamt in einer konformen Pellet Platte Konfiguration (Kontaktfläche nominell: ⌀ 9,5 mm) durchgeführt und es wurden eine reversierende Gleitbewegung mit Hublänge s = 5 mm, Hubfrequenzen von f = 2,5 bis 20 Hz und eine Normalkraft von Fₙ = 200 N gewählt.
Die Ergebnisse zeigen, dass die chemischen Einflüsse aus der Umgebung trotz des Tauchbades signifikante Effekte auf das Reibungs- und Verschleißverhalten der beiden keramischen Werkstoffe haben. ... mehr

Abstract (englisch):
Frictional properties of silicon carbide (SSiC) and silicon nitride (Si₃N₄) were characterized in a series of tribological experiments under the influence of various atmospheres, i.e. humid air, dry air and dry nitrogen, while the samples were submerged in isooctane at all times during the experiments. The investigations were performed on a home-built tribometer, where the self-mated ceramic samples were tested in a conformal pellet-on-plate setup, forming a nominal contact of ⌀ 9.5 mm under a normal load of Fₙ = 200 N. A reciprocating sliding motion with a stroke length of s = 5 mm and stroke frequencies ranging from f = 2.5 to 20 Hz were chosen for the experiments.
Significant effects on friction and wear due to atmospheric influences were observed despite the submersion in isooctane. ... mehr

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Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000096643
Veröffentlicht am 19.07.2019
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Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte Materialien - Computational Materials Science (IAM-CMS)
Publikationstyp Hochschulschrift
Jahr 2019
Sprache Deutsch
Identifikator KITopen-ID: 1000096643
Verlag Karlsruhe
Umfang XIV, 118 S.
Abschlussart Dissertation
Fakultät Fakultät für Maschinenbau (MACH)
Institut Institut für Angewandte Materialien - Computational Materials Science (IAM-CMS)
Prüfungsdatum 12.07.2019
Referent/Betreuer Prof. P. Gumbsch
Projektinformation HD-BE (BMWi, 19U15005E)
Schlagworte Tribologie, Reibung, Verschleiß, Isooctan, Keramik, superlubricity, Supraschmierung, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid
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