Einfluß der Temperatur auf die Reibungseigegnschaften von Nanokontakten

温度对纳米接触摩擦性能的影响

基本信息

项目摘要

Obwohl Reibungsphänomene eine wichtige Rolle in vielen aktuellen technologischen Anwendungen spielen, sind wichtige Fragen bezüglich der physikalischen Mechanismen der Reibung noch ungeklärt. Während bei makroskopischen Reibungsmessungen die systematische Untersuchung der Reibung durch undefinierte Kontaktflächen, Abrieb und Oberflächenverschmutzungen sehr schwierig ist, soll in diesem Projekt die Reibung eines wohldefinierten Nanokontaktes mit Hilfe der Reibungskraftmikroskopie im Ultrahochvakuum untersucht werden. Die Reibungsprozesse sollen insbesondere über ihre Temperaturabhängigkeit charakterisiert werden, weil sich darüber die verschiedenen Dissipationsmechanismen unterscheiden lassen. Es sollen die Reibungseigenschaften von Oberflächen untersucht werden, deren tribologische Eigenschaften unter wissenschaftlichen wie auch technischen Aspekten relevant sind. Einerseits wird auf den Prozess des ‚Stick-Slips’ eingegangen, der sich auf ausgewählten Materialien, wie z.B. Graphit, auf molekularer Skala messen lässt, und als einer der fundamentalen Grundprozesse der Energiedissipation gilt. Bei diesem Prozeß führt die Spitze des Kraftmikroskops diskrete Sprünge zwischen atomaren Potentialminima aus. Untersucht werden soll insbesondere der Einfluss der Temperatur auf die Statistik dieser individuellen Sprünge. Bei den meisten Materialien sieht man allerdings nicht den atomaren ‚Stick-Slip’, sondern es existieren weit komplexere Prozesse, die durch die speziellen Oberflächeneigenschaften bestimmt sind. Gegenstand weitere tribologischer Experimente in diesem Projekt sind harte Materialien mit geringem Abrieb, wie z.B. Silizium, Siliziumkarbid und NaCl.
尽管Reibungstrom的名字在许多技术领域中起着重要作用,但Reibung的物理机制仍然是一个重要的因素。通过不确定的接触、Abrieb和Oberflächenverschmutzungen对Reibung的系统性研究,在超高压真空韦尔登中利用Reibungskraftmikroskopie的帮助,可以在该项目中找到一种确定的纳米材料。该Reibungsprozesse sollen insbesondere über ihre Temperaturabhängigkeit charakterisiert韦尔登,weil sich durüber die versatienen Dissipationmechanismen unterscheiden lassen。作为韦尔登上表面的摩擦学特征,摩擦学特征与技术要求相关。这是一种在材料上进行粘贴的方法,如z.B.石墨,在分子尺度上是最后的,并且也是能量耗散镀金的基础工艺。在这个过程中,Kraftmikroskops的Spitze喷出的泉水可能会达到最小值。因此,韦尔登可以考虑到温度对单个Sprünge的影响。Bei den meisten Materialien seht man alerdings nichts den atomaren 'Stick-Slip',sondern es estieren weit komplexere Prozesse,die durch die speziellen Oberflächeneigenschaften bestimmt sind.该项目中的摩擦学实验材料很多,如z.B.硅、碳酸硅和氯化钠。

项目成果

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