Diamantbeschichtete Gleitringe für den Einsatz in wässrigen Medien

Gleitringdichtungen für den Einsatz in wässrigen Medien werden heute vorzugsweise aus SiC, Graphit und Hartmetall hergestellt. Für den Einsatz in einer Pumpe sind neben niedrigen Reibwerten und niedrigem Verschleiß vor allem eine hohe Ausfallsicherheit und eine hohe Dichtigkeit der Gleitpaarung entscheidend. Mit polykristallinen Diamantschichten können aufgrund ihres niedrigen Reibwerts, ihrer hohen chemische Beständigkeit, ihrer hohen Temperaturbeständigkeit und ihrem geringen Verschleiß Gleitringdichtungen mit einem deutlich besseren Einsatzverhalten hergestellt werden. Zu große Oberflächenrauheiten der Gleitflächen führen allerdings zu einer erhöhten Leckage. Auch die Abscheidung von ausreichend haftfesten Schichten auf den keramischen Substraten kann schwierig sein. In dieser Präsentation werden Ergebnisse tribologischer Tests von verschiedenen handelsüblichen SiC Grundwerkstoffen mit polykristallinen Diamantschichten vorgestellt. Die Diamantschichten wurden mit dem Heißdraht-CVD-Verfahren (HFCVD) abgeschieden. Dieses Verfahren eignet sich auch für die gleichmäßige Beschichtung von sehr großen Komponenten. Die diamantbeschichteten SiC-Dichtungen wurden in einem Gleitverschleiß tribometer sowohl im Trockenlauf als auch in vollentsalztem Wasser getestet. Es zeigt sich, dass durch die Diamantbeschichtung ein wesentlich niedrigerer wie auch gleichmäßigerer Reibungsverlauf ergibt. Gleichzeitig konnte die Lebensdauer wie auch der der Einsatzbereich der Dichtungen deutlich erweitert werden. Eine erhöhte Anfangsleckage der Dichtungen während des Einlaufes konnte durch zusätzliche Beschichtungen wie auch durch eine veränderte Prozessführung (nanokristalline Schichten) verhindert werden.