Triboaktive HPPMS-PVD (Cr,Al)N-Beschichtungen

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Kirsten Bobzin
• Fachliche Zuordnung: Beschichtungs- und Oberflächentechnik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 240098415

Das primäre Ziel des Forschungsvorhabens besteht im Aufbau eines grundlegenden Verständnisses der Wechselwirkung von Schmierstoffen und (Cr,Al)N-Basis Beschichtungen unter Mischreibung. Besonderes Augenmerk liegt hierbei auf der Verwendung von triboaktiven Zusatzelementen X (W, Ta, Mo, Cu) in der Beschichtung und der innovativen HPPMS (High Power Pulse Magnetron Sputtering)-PVD (Physical Vapour Deposition)-Technologie. Hiermit soll als Alternative zu den kohlenstoffbasierten DLC (Diamond Like Carbon)-Beschichtungen eine weitaus temperaturstabilere Klasse von reibungs-reduzierenden und verschleißbeständigen Beschichtungen für den Einsatz auf geschmierten Maschinenelemente bei erhöhten Einsatztemperaturen entwickelt werden. Da die Schmierstoffe in den meisten Fällen für den Einsatz auf metallischen Oberflächen optimiert und additiviert sind, ist insbesondere zu analysieren, ob ein Transfer der synergetischen Effekte zwischen den additivierten Schmierstoffen und den triboaktiven Elementen der metallischen Bauteiloberflächen auf die mit triboaktiven Elementen dotierten (Cr,Al)N-HPPMS-PVD-Beschichtungen gelingt. Nach der Überprüfung der Einflüsse sowohl der triboaktiven Elemente als auch der Beschichtungsparameter auf die Schicht- und Verbundeigenschaften werden in tribologischen Untersuchungen die Auswirkungen auf die Systemeigenschaften Reibung und Verschleiß analysiert. Auf diese Weise sollen insbesondere durch die Nutzung von Mikro-Raman-Spektroskopie grundlegende Erkenntnisse über die Bildung und Zusammensetzung der tribochemischen Reaktionsschichten erzielt und ein Verständnis der Wechselwirkungen der triboaktiven Elemente in den (Cr,Al)N-HPPMS-Beschichtungen mit den Schmierstoffadditiven erreicht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: Mikro-Raman-Spektrometer
• Gerätegruppe: 1840 Raman-Spektrometer