Verschleißverhalten von kohlenstofffaserverstärkten PEEK-Matrix-Verbundwerkstoffen bei tribologischer Beanspruchung in wässrigen Medien

点击翻译按钮获取中文摘要

Die Anzahl tribologisch beanspruchter Bauteile aus polymeren Verbundwerkstoffen, die entweder direkt oder indirekt mit Medien in Kontakt kommen, steigt kontinuierlich an. Dies liegt darin begründet, dass die klassischen metallischen Werkstoffe, aufgrund ihres Korrosionsverhaltens, oftmals ungeeignet und keramische Werkstoffe manchmal zu spröde bzw. nicht schadenstolerant genug sind. Polymere besitzen dagegen in der Regel eine bessere Resistenz bzw. Standfestigkeit gegenüber chemischen Reaktionen und tribokorrosiven Vorgängen. Allerdings können sich auch hier, unter bestimmten wässrigen Umgebungsbedingungen, unerwartete Effekte zeigen, wie z.B. das Auflösen von Kohlenstofffasern, was zu übermäßigem Verschleiß oder gar zum vorzeitigen Ausfall eines daraus hergestellten Bauteils führen kann. Weil die Erforschung solcher Verschleißmechanismen bei polymeren Werkstoffen in Medien relativ gering ist, soll mit diesem Forschungsvorhaben eine Brücke zwischen tribochemischen, -elektrischen und -korrosiven Reaktionen geschlagen werden. Dazu wird das Reibungs- und Verschleißhalten von reinem und kohlenstofffaserverstärktem PEEK in verschiedenen wässrigen Medien erforscht und dokumentiert. Ziel ist es, die Bedingungen abzugrenzen, unter denen auch solche, bekanntermaßen sehr resistente Materialien und insbesondere die als weitgehend inert geltenden Kohlenstofffasern durch die angesprochenen Einflüsse stark abbauen bzw. vorzeitig versagen und wie diesbezüglich Abhilfe geschaffen werden kann.