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Nano-scratch studies on diamond-like carbon coatings on various materials applied in micro actuators

 
: Pape, F.; Yildiz-Ünveren, R.; Küster, R.; Bandorf, R.; Bräuer, G.; Gatzen, H.H.

Gesellschaft für Tribologie, Moers:
Reibung, Schmierung und Verschleiß. Forschung und praktische Anwendungen : 48. Tribologie-Fachtagung, 24. bis 26. September 2007 in Göttingen
Aachen: GfT, 2007
ISBN: 978-3-00-022603-8
S.28/1-28/10
Tribologie-Fachtagung <48, 2007, Göttingen>
Englisch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IST ()

Abstract
Oberflächeneigenschaften an den Kontaktflächen von Mikroaktor-Funktionsteilen sind ein wichtiger Gesichtspunkt für eine zuverlässige Funktionalität des Bauteils über den gesamten Lebenszyklus. Tribologische Verbesserungen durch Schutzschichten aus diamantänlichem Kohlenstoff (DLC) wurden in dieser Arbeit analysiert. Rasterkraftmikroskopische Messungen dienten der Vermessung der Oberflächen. Die mechanischen Eigenschaften und die Abnutzung der Materialien und ihrer DLC-Schutzschichten wurden mit Hilfe von Nanoindentation untersucht. Der Einfluss der Schutzschichtdicken auf das Abnutzungsverhalten bei unterschiedlichen Substraten wurde durch einfache und oszillierende Ritztests betrachtet. Die Nano-Ritztests dienten zur Untersuchung der Beständigkeit der DLC beschichteten Substrate. Die Untersuchungsergebnisse zeigten beträchtliche Verbesserungen der Oberflächenhärte und der Verschleißfestigkeit.

 

The properties of interfaces of functional parts used in micro actuators are very important to guarantee a high reliability for the whole life cycle of the device. In this paper, surface modifications by the deposition of diamondlike carbon (DLC) were studied with the aim of the improvement of the tribological properties. Atomic force microscopy (AFM) was applied to reveal the surface structure. The mechanical properties and wear of the materials with a DLC coating were characterized using nanoindentation techniques. The influence of the coating thickness on the wear behavior of different substrates was investigated by single and oscillating scratch tests. Nano-scratch tests were applied to study the scratch resistance. The measurements showed an increase in surface hardness and wear resistance by the deposition of the DLC layers.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-68576.html