EE.UU./GLOBAL: +1-949-461-9292
EUROPA: +39-011-3052-794
es_MX ES
es_MX ES en_US EN de_DE DE fr_FR FR it_IT IT zh_CN ZH ja JA pt_BR PT tr_TR TR ko_KR KO pl_PL PL ar AR
CONTACTO

Pruebas de desgaste por humedad del revestimiento de vidrio mediante tribómetro

Pruebas de desgaste por humedad del revestimiento de vidrio mediante tribómetro

Más información

RECUBRIMIENTO DE VIDRIO HUMEDAD

PRUEBAS DE DESGASTE MEDIANTE TRIBÓMETRO

Preparado por

DUANJIE LIDoctorado

INTRODUCCIÓN

El revestimiento de cristal autolimpiable crea una superficie de cristal fácil de limpiar que evita la acumulación de suciedad, mugre y manchas. Su función autolimpiante reduce significativamente la frecuencia, el tiempo, la energía y los costes de limpieza, lo que lo convierte en una opción atractiva para diversas aplicaciones residenciales y comerciales, como fachadas de vidrio, espejos, cristales de ducha, ventanas y parabrisas.

IMPORTANCIA DE LA RESISTENCIA AL DESGASTE DEL REVESTIMIENTO DE VIDRIO AUTOLIMPIANTE

Una de las principales aplicaciones del revestimiento autolimpiante es la superficie exterior de la fachada de cristal de los rascacielos. La superficie de cristal suele ser atacada por partículas de alta velocidad transportadas por fuertes vientos. Las condiciones meteorológicas también desempeñan un papel importante en la vida útil del revestimiento de vidrio. Puede ser muy difícil y costoso tratar la superficie del vidrio y aplicar un nuevo revestimiento cuando el antiguo falla. Por lo tanto, la resistencia al desgaste del revestimiento de vidrio bajo
Las diferentes condiciones meteorológicas son críticas.


Para simular las condiciones ambientales realistas del revestimiento autolimpiante en diferentes condiciones meteorológicas, es necesario realizar una evaluación repetible del desgaste en un entorno de humedad controlada y monitorizada. Esto permite a los usuarios comparar adecuadamente la resistencia al desgaste de los revestimientos autolimpiantes expuestos a diferentes humedades y seleccionar el mejor candidato para la aplicación prevista.

OBJETIVO DE MEDICIÓN

En este estudio, demostramos que la NANOVEA El tribómetro T100, equipado con un controlador de humedad, es una herramienta ideal para investigar la resistencia al desgaste de los revestimientos de vidrio autolimpiables en diferentes condiciones de humedad.

NANOVEA

T100

Tribómetro neumático compacto T100

PROCEDIMIENTOS DE PRUEBA

Los portaobjetos de microscopio de vidrio sodocálcico se recubrieron con revestimientos de vidrio autolimpiables con dos recetas de tratamiento diferentes. Estos dos recubrimientos se identifican como Recubrimiento 1 y Recubrimiento 2. A modo de comparación, también se analizó un portaobjetos de vidrio sin recubrimiento.


NANOVEA Tribómetro equipado con un módulo de control de humedad, se utilizó para evaluar el comportamiento tribológico, por ejemplo, el coeficiente de fricción, COF, y la resistencia al desgaste de los recubrimientos de vidrio autolimpiables. Se aplicó una punta de bola de WC (6 mm de diámetro) contra las muestras ensayadas. El COF se registró in situ. El controlador de humedad acoplado a la tribo-cámara controló con precisión el valor de humedad relativa (HR) en el rango de ±1 %. La morfología de la huella de desgaste se examinó al microscopio óptico después de las pruebas de desgaste.

CARGA MÁXIMA 40 mN
RESULTADOS Y DEBATE

Las pruebas de desgaste pin-on-disk en diferentes condiciones de humedad se llevaron a cabo en el vidrio recubierto y no recubierto
muestras. El COF se registró in situ durante las pruebas de desgaste como se muestra en FIGURA 1 y el COF medio se resume en FIGURA 2. FIGURA 4 compara las huellas de desgaste tras las pruebas de desgaste.


Como se muestra en FIGURA 1, el vidrio sin recubrimiento presenta un COF elevado de ~0,45 una vez que comienza el movimiento de deslizamiento en el 30% RH, y aumenta progresivamente hasta ~0,6 al final de la prueba de desgaste de 300 revoluciones. En comparación, el
Las muestras de vidrio revestido Revestimiento 1 y Revestimiento 2 muestran un COF bajo, inferior a 0,2 al comienzo del ensayo. El COF
del revestimiento 2 se estabiliza en ~0,25 durante el resto de la prueba, mientras que el revestimiento 1 muestra un fuerte aumento del COF a
~250 revoluciones y el COF alcanza un valor de ~0,5. Cuando las pruebas de desgaste se llevan a cabo en el 60% RH, el
El vidrio sin recubrimiento sigue mostrando un COF superior de ~0,45 durante toda la prueba de desgaste. Los recubrimientos 1 y 2 presentan valores de COF de 0,27 y 0,22, respectivamente. En el 90% RH, el vidrio sin recubrimiento posee un COF elevado de ~0,5 al final de la prueba de desgaste. Los recubrimientos 1 y 2 presentan un COF comparable de ~0,1 al iniciarse la prueba de desgaste. El recubrimiento 1 mantiene un COF relativamente estable de ~0,15. El revestimiento 2, sin embargo, falla a ~ 100 revoluciones, seguido de un aumento significativo del COF a ~0,5 hacia el final de la prueba de desgaste.


La baja fricción del revestimiento de vidrio autolimpiable se debe a su baja energía superficial. Crea una estática muy alta
ángulo de contacto con el agua y bajo ángulo de roll-off. Esto conduce a la formación de pequeñas gotas de agua en la superficie del revestimiento en el 90% RH como se muestra en el microscopio en FIGURA 3. También se produce una disminución del COF medio de ~0,23 a ~0,15 para el Recubrimiento 2 a medida que aumenta el valor de HR de 30% a 90%.

FIGURA 1: Coeficiente de fricción durante las pruebas pin-on-disk en diferentes humedades relativas.

FIGURA 2: COF medio durante las pruebas pin-on-disk en diferentes humedades relativas.

FIGURA 3: Formación de pequeñas gotas de agua en la superficie de vidrio recubierta.

FIGURA 4 compara las huellas de desgaste en la superficie del vidrio tras las pruebas de desgaste en diferentes humedades. El revestimiento 1 muestra signos de desgaste leve tras las pruebas de desgaste en la HR de 30% y 60%. Posee una gran huella de desgaste tras la prueba en la HR de 90%, de acuerdo con el aumento significativo del COF durante la prueba de desgaste. El recubrimiento 2 casi no muestra signos de desgaste tras las pruebas de desgaste tanto en ambiente seco como húmedo, y también presenta un COF bajo constante durante las pruebas de desgaste en diferentes humedades. La combinación de buenas propiedades tribológicas y baja energía superficial hace del revestimiento 2 un buen candidato para aplicaciones de revestimiento de vidrio autolimpiante en entornos difíciles. En comparación, el vidrio sin recubrimiento muestra huellas de desgaste mayores y un COF más alto en diferentes humedades, lo que demuestra la necesidad de la técnica de recubrimiento autolimpiante.

FIGURA 4: Huellas de desgaste tras las pruebas pin-on-disk en diferentes humedades relativas (ampliación 200x).

CONCLUSIÓN

NANOVEA El tribómetro T100 es una herramienta superior para la evaluación y el control de calidad de los revestimientos de vidrio autolimpiantes en diferentes condiciones de humedad. La capacidad de medir in situ el COF permite a los usuarios correlacionar las diferentes etapas del proceso de desgaste con la evolución del COF, lo que es fundamental para mejorar la comprensión fundamental del mecanismo de desgaste y las características tribológicas de los recubrimientos de vidrio. Basándonos en el análisis tribológico exhaustivo de los recubrimientos de vidrio autolimpiables ensayados en diferentes condiciones de humedad, demostramos que el Recubrimiento 2 posee un COF bajo constante y una resistencia al desgaste superior tanto en ambientes secos como húmedos, lo que lo convierte en el mejor candidato para aplicaciones de recubrimientos de vidrio autolimpiables expuestos a diferentes climas.


NANOVEA Los tribómetros ofrecen pruebas de desgaste y fricción precisas y repetibles mediante modos rotativos y lineales conformes con las normas ISO y ASTM, con módulos opcionales de desgaste a alta temperatura, lubricación y tribo-corrosión disponibles en un sistema preintegrado. El perfilador 3D sin contacto opcional está disponible para pruebas de desgaste a alta temperatura.
imágenes tridimensionales de resolución de la pista de desgaste, además de otras mediciones de superficie como la rugosidad. 

AHORA, HABLEMOS DE SU SOLICITUD

CHAT EN VIVO

Comentario

Copyright © 2024 Nanovea. Todos los derechos reservados.