Modellierung des tribologischen Verhaltens von Siliciumcarbid (SiC) in Wasser auf Basis der Korrosionseigenschaften

• Antragsteller: Professor Klaus G. Nickel, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5457322

Die Reibungs- und Verschleißeigenschaften von Siliciumcarbid-Keramik (SiC) in wässriger Umgebung sind geprägt von tribochemischen Reaktionen. Aufgrund der sehr verbreiteten Anwendung in Pumpen und Lagern ist das Interesse an einer gezielten Verbesserung der Werkstoffe groß. Ziel des Projektes ist die quantitative Beschreibung der tribochemischen Verschleißvorgänge auf Basis der Korrosionseigenschaften. Dabei ist davon auszugehen, dass die chemischen Reaktionen im Bereich der Rauheitskontakte stattfinden, da dort einerseits am meisten Reibwärme entsteht, andererseits die mechanischen Belastungen und damit die dort vorherrschenden Drücke extrem sind. Das Projekt behandelt daher folgende Aspekte: - Kontaktmechanische Beschreibung der Rauheitskontakte, - Hydrothermale Korrosion unter Druck-Temperatur-Bedingungen, die mit den in Rauheitskontakten vorherrschenden Bedingungen vergleichbar sind, - Tribologische Experimente zur Quantifizierung des tribochemischen Reibungs- und Verschleißverhaltens, - Erstellung eines Modells zur Beschreibung des tribochemischen Verhaltens anhand der Korrosionseigenschaften. Aufgrund des technischen Anwendung von SiC-Werkstoffen als Dichtungs- und Lagerkomponenten in Pumpen sind die erwartenden Erkenntnisse des Projekts bedeutend, da über die Kenntnis der grundlegenden Zusammenhänge zwischen mechanischen und chemischen Mechanismen gezielte Weiterentwicklungen ermöglicht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen