Optimierung des tribologischen Verhaltens von Molybdändisulfid-PVD-Schichten im Hinblick auf wechselnde Umgebungsbedingungen

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Der Festschmierstoff MoS2 lässt sich in vielen Fällen gut einsetzen, in denen konventionelle Ölbzw. Fettschmierung nicht in Frage kommt. Dies ist z. B. in der Kryotechnik aufgrund extrem niedriger Temperaturen oder in der Vakuumtechnik wegen der dort geforderten niedrigen Ausgasung der Fall. Hauptproblem bei der Anwendung von MoS2 ist bislang, dass Reibung und Verschleiß zwar in Vakuumumgebung sehr niedrig liegen, an normal feuchter Luft jedoch erheblich ansteigen. Wenn ein Schmierstoff für die Kryo- bzw. Vakuumtechnik in normaler Luftumgebung versagt, ist dies häufig ein Ausschlusskriterium für dessen Einsatz. Da bislang weder eine befriedigende Lösung für das Problem existiert, noch die Ursache vollständig geklärt ist, soll in dem geplanten Vorhaben der Einfluss des Umgebungsmediums auf die Reibeigenschaften von MoS2 weiter aufgeklärt und durch Modifizierung der Schichtstruktur verringert werden. Lösungsansätze ergeben sich aus der geringeren Feuchtempfindlichkeit von Schichten, die durch PVD-Verfahren hergestellt werden, insbesondere bei basaler Ausrichtung der Gitterstruktur, sowie durch Metalldotierung. Die Eignung dieser optimierten Schichten für die Kryotechnik soll besondere Beachtung finden, da für den Einsatz bei tiefen Temperaturen kein Schmierstoff zur Verfügung steht, der ähnlich günstige Reibeigenschaften wie MoS2 aufweist.