Fraunhofer-Gesellschaft

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Eigenschaften und Potenziale von DLC-Schichten im Automobil-Aggregatbereich

 
: Brand, J.

Galvanotechnik 97 (2006), No.10, pp.2514-2518
ISSN: 0016-4232
German
Journal Article
Fraunhofer IST ()
diamantähnlicher Kohlenstoff; Schicht; Belag; Kraftwagen; mechanische Eigenschaft; Festschmierstoff; Graphit; Polytetrafluorethylen; Molybdändisulfid; Verschleißfestigkeit; Oberflächenbehandlung; Kohlenwasserstoff; Wasserstoff; Plasmapolymerisation; Nichtmetall; Metall; Dieselmotor; Oberflächentechnik

Abstract
Fast alle Trockenschmierstoffe, die zur Reibungsreduzierung eingesetzt werden, zum Beispiel Graphit, Teflon oder Molybdändisulfid, sind sehr weich und besitzen daher keine hohe Verschleißfestigkeit, was ihre Leistungsfähigkeit in hoch beanspruchten Systemen stark einschränkt. Diamantähnliche Kohlenstoffschichten (DLC) zeichnen sich vor allem durch die sehr guten Reibeigenschaften und die hohe Verschleißfestigkeit aus. In Kombination mit weiteren Oberflächenbehandlungen oder durch die Auswahl von geeigneten Substraten lassen sich so extrem beständige Funktionselemente herstellen, bzw bestimmte Bauteile erst mit der gewünschten Funktion und der erforderlichen Standfestigkeit herstellen. Werden die Schichten in reaktiven Prozessen unter Verwendimg von Kohlenwasserstoffgasen als Ausgangsmaterialien hergestellt, was technisch sehr weit verbreitet ist, so enthalten die Schichten naturgemäß auch gebundenen Wasserstoff. Bei sehr hohen Wasserstoffanteilen werden die Schichten recht weich und flexibel. Man spricht dann auch nicht mehr von DLC, sondern von Plasmapolymeren. Eine weitere Möglichkeit, die Eigenschaften zu verändern, besteht im Einbau zusätzlicher chemischer Elemente. Dabei können sowohl Nichtmetalle, zum Beispiel Stickstoff, Fluor oder Silizium, oder auch Metalle, zum Beispiel Titan, Wolfram oder Chrom, zum Einsatz kommen. Zunehmend interessanter wird auch die Kombination verschiedener Schichten oder Schichttechniken. Vor allem die Kombination von DLC-Schichten auf CrN zeigt deutlich höheres Belastungspotenzial und eine bessere Schichthaftung als die reine DLCSchicht. Dies wird unter anderem an Tassenstößeln fur moderne Dieselmotoren aufgezeigt.Vor allem der Einsatz von. DLC Schichten unterschiedlichster Art wird den Motorenentwicklern neue Spielräume eröffnen. Natürlich wird man mit DLC nicht alle Probleme lösen können, da auch andere Schichten und Oberflächentechniken haben ihre Bedeutung und Einsatzfelder haben.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-51439.html