Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

Bereiche | Tage | Auswahl | Suche | Downloads | Hilfe

O: Oberflächenphysik

O 37: Rastersondentechniken (II)

O 37.7: Vortrag

Freitag, 15. März 2002, 12:45–13:00, H36

Reibung in dünnen Wasserfilmen — •Andreas Opitz¹, Imad Ahmed², Matthias Scherge³ und Juergen A. Schaefer¹ — ¹Institut für Physik, Technische Universität Ilmenau, PF 100565, 98684 Ilmenau, Deutschland — ²CSEM Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique SA, Rue Jaquet Droz 1, CH-2007 Neuchâtel, Schweiz — ³IAVF Antriebstechnik AG, Im Schlehert 32, 76187 Karlsruhe, Deutschland

Die mikro- und nanotribologischen Eigenschaften hängen stark von der Wasserschichtdicke ab. Zur detaillierten Untersuchung sehr dünner Wasserfilme (< 1 nm) wurde in einem Modellversuch die Wasserschichtdicke auf einer oxidierten, hydrophilen Siliziumprobe in Abhänigigkeit des Wasserpartialdruckes in einer Vakuumkammer variiert. Die Schichtdicke wurde mittels dynamischer Kraftspektroskopie durch Messung der Schwingungsamplitude und der Normalkraft in Abhängigkeit des Proben-Spitzen-Abstandes bestimmt. Zusätzlich wurde die Reibungskraft als Funktion der externen Last und der lateralen Reibgeschwindigkeit ermittelt. Durch das Gleichgewicht der Wasserschicht mit dem umgebenden Wasserpartialdruck können konkrete Aussagen über die Abhängigkeit der Reibungseigenschaften von der Wasserschichtdicke gemacht werden. Durch die Erhöhung der Schichtdicke kommt es zu einem Anstieg der Grenzflächenenergie des Wasserfilmes und der Scherspannung im nanotribologischen Reibkontakt. Die Reibungseigenschaften werden in diesem Vortrag im Detail diskutiert.