Tagungsbeitrag

Titel Einsatz der Flugzeit-Sekundärionenmassenspektrometrie (ToF-SIMS) zur Untersuchung der unter tribologischer Belastung aus Getriebeöl- additiven gebildeten tribologischen Schichten
Autor Christoph Mayer, Dieter Lipinsky, Florian Wohlleber, Hermann Pflaum, Karsten Stahl, Heinrich Arlinghaus
Infos zum Autor Autorenanschrift:
Westfälische Wilhelms-Universität Münster Physikalisches Institut Wilhelm-Klemm-Straße 10
48149 Münster
Prof. Dr. Heinrich Arlinghaus arlinghaus@wwu.de
Tel.: (0251) 83 - 39064

Dr. Dieter Lipinsky lipinsk@wwu.de
Tel.: (0251) 83 - 36346

Dipl.-Phys. Christoph Mayer christophmayer@wwu.de Tel.: (0251) 83 - 33628

Technische Universität München Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau Boltzmannstraße 15
85748 Garching
Prof. Dr.-Ing. Karsten Stahl stahl@fzg.mw.tum.de
Tel.: (089) 289 - 15805

Dr.-Ing. Hermann Pflaum pflaum@fzg.mw.tum.de Tel.: (089) 289 - 15812

Dr.-Ing. Florian Wohlleber wohlleber@fzg.mw.tum.de Tel.: (089) 289 - 15034
Inhalt Zusammenfassung
Der Aufbau und die chemische Zusammensetzung unter tribologischer Belastung gebildeter Grenzschichten besit- zen einen großen Einfluss auf die Reibungs- und Verschleißcharakteristik von Festkörperoberflächen. Aufgrund ih- rer Fähigkeit mit hoher Oberflächensensitivität und Empfindlichkeit alle Elemente und auch komplexere Moleküle nachweisen zu können, ist die Flugzeit-Sekundärionenmassenspektrometrie (ToF-SIMS) ideal zur Analyse dieser Grenzschichten einschließlich der aus Additiven gebildeten Adsorbatschichten geeignet. Am Beispiel der Untersu- chung von Reibkörperoberflächen aus nass laufenden Lamellenkupplungen, die bei Verwendung verschiedener PAO-basierter Modellfluide unter Zusatz unterschiedlicher Einzeladditive oder definierten Mischungen aus zwei, drei oder mehr Additiven definierten Belastungen ausgesetzt waren, sollen exemplarisch die Einsatzmöglichkeiten der ToF-SIMS bei der Untersuchung tribologisch gebildeter Schichten und darauf adsorbierter Additiv-Moleküle darge- stellt werden.
Abstract
The structure and chemical composition of boundary layers built under tribological stress have a large influence on friction and wear of solid state surfaces. Time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS) is ideally suited to analyze these boundary layers, including the adsorptive layer formed from oil additive components, because of its ability to detect all elements and complex molecules with high sensitivity and an information depth lower than a na- nometer. Friction body surfaces of typical wet multi disc clutches, which were exposed to defined loads in an envi- ronment of different model fluids of PAO base oil blended with different single additives or well-defined mixtures of two, three, or more additives, were investigated exemplarily to show possibilities of ToF-SIMS in the analysis of tri- bologically formed layers and additive molecules adsorbed thereon.
Datum 2013