Tagungsbeitrag

Titel Die Rolle der Phasenumwandlung beim Verschleiß von DLC Schichten
Autor Bernhard Blug, Martin Hörner, Lars Pastewka, Stefan Moser, Michael Moseler, Sven Meier
Infos zum Autor Bernhard Blug, Martin Hörner, Lars Pastewka, Stefan Moser, Michael Moseler, Sven Meier

Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM
Wöhlerstr. 11
79108 Freiburg
0761/5142180
Bernhard.Blug@iwm.fraunhofer.de
Inhalt Zusammenfassung

Der niedrige Reibwert und geringe Verschleiß von amorphen Kohlenwasserstoffschichten wird üblicherweise mit einem Transferfilm auf dem Gegenkörper und einer Phasenumwandlung in Verbindung gebracht. In Kugeldruck bzw. Reib- und Überrollversuchen wurden die Phasenumwandlungen, die Transferfilmbildung und das Verschleißverhalten untersucht. Der Verschleiß verläuft linear mit der Zeit und scheint dabei vor allem von der Anfangsrauheit abzuhängen. Dabei wird ein linearer Aufbau eines Transferfilms sowie eine Absenkung des sp3- Anteils in der Kontaktzone beobachtet. Molekulardynamische Rechnungen zeigen, dass es sich bei dem Anstieg des sp2 Anteils nicht um eine Grafitisierung, sondern um eine Absättigung der Oberfläche handelt, so dass weniger interatomare Kontakte zum Gegenkörper bestehen.

Abstract

The low coefficient of friction and the high wear resistance of DLC coatings are usually attributed to a transfer film on the counter part and a phase transformation on the coating surface. In ball indentation, sliding and rolling contact experiments the formation of the transfer film, the phase transition and the wear and friction behaviour of a- C:H coatings was examined. The wear increased linearly with the time and the initial roughness. The formation of the transfer film seems to be linear as well and is accompanied by a reduction of the sp3 content of the coating within the contact zone. Molecular dynamics simulation shows, that the increase in sp2 portion is not due to a graphitisation of the a-C:H, but rather due to the formation of more amorphous sp2 bonds, which leads to a reduction of interatomic contacts to the counterpart.
Datum 2008