Die präzise Kontrolle von tribologischen Eigenschaften auf der atomaren Ebene ist von besonderem Interesse für das Forschungsfeld der Tribologie. Dabei klaffen bisher noch Lücken im Verständnis der grundlegenden Ursachen von Reibung und deren quantitativer Beschreibung, wobei diese Arbeit einen Beitrag dazu liefern soll, um diese Lücken zu schließen. Ein Schlüsselkonzept der Tribologie ist die Beschreibung der Dynamik der Wechselwirkungen zwischen den beteiligten Körpern, wodurch sowohl Gleitreibung als auch Haftreibung gleichermaßen beschrieben werden können. In Bezug auf diese Dynamik wird auch von Kontaktalterung gesprochen.Für die Beschreibung der Kontaktalterung wird zunächst eine treffende Definition derselben thematisiert, mit dem Ergebnis, dass diese sich ideal über die Steifigkeit des Kontaktes messen lässt. Zur Untersuchung wurden gezielte Messungen zur Temperaturabhängigkeit der Kontaktalterung mit einem Ultrahochvakuum-Rasterkraftmikroskop mit verschiedenen Materialkombinationen durchgeführt, wobei der Fokus dieser Arbeit auf der detaillierten Beschreibung von SiO2-SiO2-Kontakten liegt. Es wird dabei das sogenannte Slide-Hold-Slide-Protokoll für die Messungen eingesetzt.Anhand von Simulationen wird die Dynamik dieser Kontakte beschrieben, wobei sich insbesondere die Temperaturabhängigkeit als wesentlich für die Überprüfung bestehender Modelle herauskristallisiert. Dabei wurden chemische Interaktionen in der Grenzfläche als Triebfeder der Kontaktalterung identifiziert, während die mechanischen Eigenschaften nur eine untergeordnete Rolle spielen. Es wird folglich eine Zunahme der Kontaktqualität anstelle der Kontaktquantität als Ursache für Kontaktalterung der verwendeten Proben ermittelt. Mit den gewonnenen Erkenntnissen für SiO2-SiO2-Kontakte können dann Ansätze für die Beschreibung weiterer Materialkombinationen erstellt werden.Anhand der Ergebnisse wird ein direkter Zusammenhang zwischen dem Verständnis von Kontaktalterung mit den tribologischen Eigenschaften wie Gleit- und Haftreibung aufgezeigt.
Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
