Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm
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O: Oberflächenphysik
O 25: Postersitzung (Grenzfl
äche fest-flüssig, Methodisches, Nanostrukturen, Organische Dünnschichten, Rastersondentechniken, reine Oberfl
ächen, Teilchen und Cluster, Zeitaufgelöste Spektroskopie, Sonstiges)
O 25.47: Poster
Mittwoch, 28. März 2001, 15:00–18:00, Foyer zu B
Reibung von dünnen Wasserfilmen: Eine nanotribologische Studie — •A. Opitz1, W. Hild1, S.I. Ahmed1, M. Scherge2 und J.A. Schaefer1 — 1Institut für Physik, Technische Universität Ilmenau, PF 100565, 98684 Ilmenau — 2IAVF Antriebstechnik AG, Im Schlehert 32, 76187 Karlsruhe
Die Reibung hängt stark vom Wasserfilm zwischen den Reibpartnern ab. In Abhängigkeit von der Wasserschichtdicke existieren verschiedene Reibmechanismen. Um diese zu untersuchen, wurde in einem Modellversuch die Wasserschichtdicke auf einer oxidierten, hydrophilen Siliziumprobe mit Rastertunnelmikroskopie bestimmt und durch Vakuumdesorption über einen Bereich von ca. 150 nm bis zur vollständigen Entfernung untersucht. Dazu wurde die Reibungskraft mit dem Rasterkraftmikroskop (RKM) als Funktion des Kammerdruckes und damit der Wasserschichtdicke sowie der Geschwindigkeit gemessen. Sowohl die untersuchte Probe als auch die verwendete RKM-Spitze bestehen aus hydrophilem Silizium. Die Ergebnisse aus den geschwindigkeitsabhängigen Messungen deuten auf unterschiedliche Ursachen in den Reibungsmechanismen (Kapillarkraft, Viskosität und Kohäsion) hin. Diese haben für die untersuchten Schichtdickenbereiche unterschiedlich starken Einfluss. Entsprechende Modelle werden in diesem Beitrag vorgestellt.