Trubrig, T. T. (2019). Formation of wear resistant tribofilms in sliding contacts by using Si-based organic precursors [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. https://doi.org/10.34726/hss.2019.58981
E307 - Institut für Konstruktionswissenschaften und Produktentwicklung
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Date (published):
2019
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Number of Pages:
73
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Keywords:
Tribochemie; Reibkontakte
de
Tribochemistry; frictional contact
en
Abstract:
Tribofilme spielen eine große Rolle in der Reibungsund Verschleißminimierung geschmierter Kontakte und können in einem tribologischen System durch unterschiedliche mechanochemische Wechselwirkungen zwischen dem Schmierstoff und der Oberfläche der Reibungspartner entstehen. Ziel dieser Arbeit war es 3 siliziumorganische Verbindungen, i.e. Bis(trimethylsilyl)carbodiimid, Poly(methylphenylsiloxan) und Trimethoxyphenylsilan, auf deren Verhalten im Reibungskontakt bei unterschiedlichen Temperaturen auf klassischem Wälzlagerstahl (100Cr6) zu testen und deren Potential für Warmumformungsprozesse in der Metallverarbeitung zu ermitteln. Die Versuche wurden an einem Schwing-Reibverschleiß-Prüfstand SRV (Kugel/Scheibe) durchgeführt. Abgesehen von der Ermittlung von Reibungskoeffizient und Verschleißvolumen wurde die Oberfläche der gebildeten Verschleißspuren mit Hilfe von Rasterelektronenmikroskopie, Ramanspektroskopie, Transmissionselektronenmikroskopie und Röntgenphotoelektronenspektroskopie analysiert um die Wechselwirkungen der 3 Präkursoren mit dem Stahl nachvollziehen zu können und die gebildeten Triboschichten charakterisieren zu können. In Bezug auf Reibungsverhalten und Tribofilmbildung zeigte sich, dass besonders Trimethoxyphenylsilan ein vielversprechendes Potential in Hinblick auf Warmumformprozesse besitzt, da die Reibung mit steigender Temperatur nicht stark anstieg beziehungsweise teilweise sogar sank und ein Tribofilm nachgewiesen werden konnte.
de
Tribofilms play a major role in minimizing friction and wear of lubricated contacts and can be generated in a tribological system due to different mechanochemical interactions between the lubricant and the surface of the friction partners. The aim of this work was to test 3 organosilicon compounds, i.e. bis(trimethylsilyl)carbodiimide, poly(methylphenylsiloxane) and trimethoxyphenylsilane, for their behaviour in friction contacts at different temperatures on classical rolling bearing steel (100Cr6) and to determine their potential for hot forming processes in metal processing. The tests were carried out on an oscillating friction wear test rig SRV (ball/disc). Apart from the determination of friction coefficient and wear volume, the surface of the formed wear tracks was analyzed by scanning electron microscopy, Raman spectroscopy, transmission electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy in order to understand the interactions of the 3 precursors with the steel and to characterize the formed tribolayers. With regard to friction behaviour and tribofilm formation, it was shown that trimethoxyphenylsilane in particular has a promising potential in terms of hot forming processes, With regard to the friction behaviour and tribofilm formation it could be shown that trimethoxyphenylsilane in particular has a promising potential with regard to hot forming processes, since the friction did not increase strongly with increasing temperature or even partly decreased and a tribofilm could be detected.
