Die Tribologie keramischer Werkstoffe und Schichten hängt von den verschiedensten Anwendungsbedingungen ab. Die Nachbildung der spezifischen Einsatzbedingungen ist für das Verständnis und die Weiterentwicklung von tribologischen Systemen essentiell. Beispiele für Fragestellungen sind:
Wie verhalten sich keramische Lager unter Wasserschmierung?
Funktionieren diamantähnliche Beschichtungen auch in Vakuum?
Welches Polymercompound ist für die Anwendung als Rotationsventil besser geeignet?
Wie kann die Reibung unter Mangelschmierung stabilisiert und minimiert werden?
Durch eine Kombination von anwendungsnahen Versuchen, differenzierter Oberflächenanalytik und numerischer Simulation wird im Dialog mit Werkstoffentwicklern, Bauteilherstellern und Anwendern die optimale Lösung erarbeitet.

Diamantbeschichtete Keramiken für Wendeschneidplatten, Ziehsteine und Gleitringe. (PDF)

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Durch neuartige Beschichtungstechnologien werden während der Abscheidung ohne Vorstrukturierung eine Integration topographischer Merkmale und struktureller Vorteile von DLC-Schichten erreicht. Dies führt zu wesentlichen Fortschritten bei der Reibungs- und Verschleißminderung und damit zur Reduktion von Schmier- und Trennmitteln. Die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Schlüssel- und Anlagenkomponenten wird wesentlich erhöht.

In situ Strukturierung von DLC-Schichten. (PDF)

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Bauteile in Motoren haben nach optimalem Einlauf ultrakleine Verschleißgeschwindigkeiten im Bereich von wenigen Nanometern pro Stunde. Zur Analyse derartiger Systeme wird die Radionuklidtechnik eingesetzt, die diese kleinen Verschleißraten in Echtzeit erfasst. Damit ist es möglich, die hauptsächlichen Hebel der tribologischen Optimierung – Einlaufdynamik, Additivchemie und energetisch gesteuerte Endbearbeitung – zu bedienen. Neben einer drastischen Reduktion von Reibung und Verschleiß findet auch eine Stabilisierung des Systems statt blei gleichzeitiger Verringerung der Empfindlichkeit.

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Moderne Batterietechnologie setzt zunehmend auf nanostrukturierte Materialien für die Kathode sowie die Anode. Hierbei ist es möglich die Transportprozesse zu den Oberflächen, die Interkalation von Lithium in die Materialien als auch mögliche chemische Degenerationsmechanismen des Elektrolyten an den Elektroden mittels atomistischer Methoden abzubilden. Hierdurch wird das Prozessverständnis unterstützt was wiederum zur Optimierung der beteiligten Materialien genutzt werden kann.

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