Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 36: Poster (II)

O 36.83: Poster

Donnerstag, 25. März 1999, 20:00–22:30, Zelt

Reibung und Kapillarität in mechanischen Mikrosystemen — •X. Li, M. Scherge und J. A. Schaefer — Institut für Physik, Technische Universität Ilmenau, PF 100565, 98684 Ilmenau

Werden Körper bei geringen Normalkräften (µN) in Kontakt gebracht, so sind die Verlustmechanismen bei Relativbewegung durch die Wirkung von Kapillarkräften verursacht. Hierbei sind die Dicke der Wasserschicht, die Rauheit der Probenkörper sowie die Probentemperatur von ausschlaggebender Bedeutung. Die Dicke der adsorbierten Wasserschicht hängt stark von der ursprünglichen Oberflächenbeschaffenheit ab (z.B. hydrophob oder hydrophil). In diesem Beitrag wird neuentwickelte Meßtechnik vorgestellt, die es ermöglicht, jegliche Art von Proben im flächigen Kontakt zu vermessen. Der betrachtete Kraftbereich erstreckt sich von Milli- bis Nanonewton. Beispielhaft werden Reibungsmessungen zwischen einer Saphirhalbkugel und Si bzw. SiC vorgestellt, die eine Korrelation von Feuchtigkeit und Rauheit und deren Einfluß auf die Mikroreibung belegen. Anders als in der Makrowelt verringert sich die Reibung mit steigender Rauheit. Je rauher die Oberfläche ist, desto geringer ist die Kontaktfläche und damit die Kapillarkraft.