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

• Antragsteller: Dr.-Ing. Thomas Hollstein; Professor Klaus G. Nickel, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Materialwissenschaft
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5457324

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. Dies ist nicht nur eine wichtige grundlagenorientierte Forschungsaufgabe, sondern auf Grund der verbreiteten Anwendungen in Pumpen und Lagern von hohem wirtschaftlichem Interesse. Das Projekt war im ersten Berichtszeitraum des Projekts erfolgreich und hat insbesondere die für den zweiten Projektteil benötigten analytischen Grundlagen geschaffen und neue qualitative Erkenntnisse erbracht. Zur Quantifizierung sollen im weiteren Verlauf vorangetrieben werden:Systematische Erfassung eines größeren Druck-Temperatur-Bereichs mit Beanspruchungszeiten von > 20 h (DAC)Systematische tribochemische Studien in Verbindung mit Makro- und Nanostrukturanalysen der tribochemischen Reaktionsschicht (FIB, TEM)Aufbau eines quantitativen Modells einer tribochemischen Beanspruchung von SiC unter hydrothermalen Bedingungen und Korrelation mit mechanischen Beanspruchungsfällen

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen