Bildung und Wirkung von Drittkörperpatches im tribologischen Kontaktraum von kunststoffbasierten tribologischen Hochleistungsmaterialien im Gleitkontakt mit Stahl

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Leyu Lin
• Fachliche Zuordnung: Polymere und biogene Werkstoffe und darauf basierende Verbundwerkstoffe
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 499376717

Das Verständnis zu den Reibungs- und Verschleißmechanismen von tribologischen Werkstoffen ist die entscheidende Grundlage für die Weiterentwicklung derartiger Werkstoffe. Insbesondere bei kunststoffbasierten Tribomaterialien bildet sich im Gleitkontakt mit Stahl auf dem Stahlgegenkörper ein Transferfilm aus, der wiederum die Morphologie im Kontaktraum des kunststoffbasierten Grundkörpers verändert. So konnte in projektbezogenen Vorarbeiten gezeigt werden, dass sich unter bestimmten Bedingungen vor den Verstärkungsfasern eines kunststoffbasierten hybriden Grundkörpers submikroskalige Komponenten anhäufen. Diese sogenannten „Drittkörperpatches“ haben dann einen entscheidenden, hier vorteilhaften Einfluss auf das tribologische Verhalten der Gleitpaarung. Das Ziel dieses Vorhabens bestehen darin, die Zusammenhänge zwischen der Zusammensetzung eines Grundkörpers, bestehend aus einer polymeren Matrix, einer Kohlenstofffaserverstärkung, einem internen Schmiermittel sowie submikro- oder nanoskaliger Partikel, und dem tribologischen Belastungskollektiv unter besonderer Berücksichtigung der Bildung von „Drittkörperpatches“ zu erforschen und letztendlich aufzudecken. Das Verständnis dieser mikrostrukturellen Merkmale wird nicht nur das Wissen über die tribologischen Mechanismen von Polymer/Metall-Tribosystemen vertiefen, sondern auch den Weg für die Entwicklung von kunststoffbasierten Verbundwerkstoffen mit hervorragender Reibungs- und Verschleißleistung ebnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Alois K. Schlarb