Nanotribologie

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Mit tribologischen Simulationsmodellen werden Reib- und Verschleißprozesse an der Grenzfläche zwischen zwei Festkörpern simuliert. Dabei werden auch die Wirkungen von Schmiermitteln und unterschiedliche Oberflächenstrukturen bewertet.

Die Komplexität von Reibungsphänomenen beruht auf ihrer inhärenten Multiskaligkeit. Das computergestützte Design von Tribokontakten deckt daher alle Skalen von der atomistischen Beschreibung des Kontaktes bis hin zur Elastohydrodynamik des Schmierspaltes ab. Quantenchemische Rechnungen beschreiben mögliche Reaktionen zwischen Grundschmierstoff, Additiven, Sauerstoff und den beteiligten Oberflächen. Molekulardynamische Simulationen liefern die Randbedingungen für kontinuumsmechanische Schmiermittelsimulationen. Molekulardynamische und mesodynamische Simulationen erhellen den Einfluss von Mikro- und Nanostrukturierung der Triboflächen auf das Reibungsverhalten und geben Designregeln für die Strukturierung vor. Die mesoskopische Modellierung der Dynamik nicht-newtonscher Schmierstoffe trägt zur Optimierung der Scherströmungen bei.

Publikationen

 

Greiner, C.; Liu, Z.; Schneider, R. ; Pastewka, L.; Gumbsch, P., The origin of surface microstructure evolution in sliding friction, Scripta Materialia 153 (2018) 63-67 Link

Klemenz, A.; Gola, A.; Moseler, M.; Pastewka, L., Contact mechanics of graphene-covered metal surfaces, Applied Physics Letters 112/6 (2018) 061601 1-12 Link

Kuwahara; T.; Moras, G.; Moseler, M., Role of oxygen functional groups in the friction of water-lubricated low-index diamond surfaces, Physical Review Materials 2/7 (2018) 073606 1-11 Link

Moras, G.; Klemenz, A.; Reichenbach, T.; Gola, A.; Uetsuka, H.; Moseler, M.; Pastewka, L., Shear melting of silicon and diamond and the disappearance of the polyamorphic transition under shear, Physical Review Materials 2/8 (2018) 0836011-6 Link

Weber, B.; Suhina, T.; Junge, T.; Pastewka, L.;  Brouwer, A.M.; Bonn, D.,  Molecular probes reveal deviations from Amontons' law in multi-asperity frictional contacts, Nature Communications 9 (2018) Art. 888, 7 Seiten Link

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