{"id":7819,"date":"2020-02-11T14:38:38","date_gmt":"2020-02-11T14:38:38","guid":{"rendered":"https:\/\/nanovea.com\/?p=7819"},"modified":"2025-05-22T20:57:21","modified_gmt":"2025-05-22T20:57:21","slug":"effetto-dellumidita-sul-rivestimento-dlc-tribologia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nanovea.com\/it\/effetto-dellumidita-sul-rivestimento-dlc-tribologia\/","title":{"rendered":"Effetto dell'umidit\u00e0 sulla tribologia del rivestimento DLC"},"content":{"rendered":"
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Importanza della valutazione dell'usura su DLC in condizioni di umidit\u00e0
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I rivestimenti in carbonio simile al diamante (DLC) possiedono propriet\u00e0 tribologiche migliorate, ovvero un'eccellente resistenza all'usura e un coefficiente di attrito (COF) molto basso. I rivestimenti DLC conferiscono caratteristiche del diamante quando depositati su materiali diversi. Le favorevoli propriet\u00e0 tribomeccaniche rendono preferibili i rivestimenti DLC in varie applicazioni industriali, come parti aerospaziali, lame di rasoio, utensili per il taglio dei metalli, cuscinetti, motori motociclistici e impianti medici.<\/p>\n

I rivestimenti DLC presentano un COF molto basso (inferiore a 0,1) rispetto alle sfere d'acciaio in condizioni di vuoto spinto e asciutte12<\/sup>. Tuttavia, i rivestimenti DLC sono sensibili alle variazioni delle condizioni ambientali, in particolare all'umidit\u00e0 relativa (RH).3<\/sup>. Ambienti con elevata umidit\u00e0 e concentrazione di ossigeno possono portare a un aumento significativo della COF.4<\/sup>. La valutazione affidabile dell'usura in umidit\u00e0 controllata simula condizioni ambientali realistiche dei rivestimenti DLC per applicazioni tribologiche. Gli utenti selezionano i migliori rivestimenti DLC per le applicazioni target con un confronto adeguato
\ndei comportamenti di usura del DLC esposto a diversi livelli di umidit\u00e0.
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Obiettivo di misurazione<\/p>\n

Questo studio mette in mostra la Nanovea Tribometro <\/a>dotato di un regolatore di umidit\u00e0 \u00e8 lo strumento ideale per studiare il comportamento all'usura dei rivestimenti DLC a vari livelli di umidit\u00e0 relativa.<\/p>\n

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Procedura di prova
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La resistenza all'attrito e all'usura dei rivestimenti DLC \u00e8 stata valutata dal tribometro Nanovea. I parametri del test sono riepilogati nella Tabella 1. Un controller di umidit\u00e0 collegato alla tribocamera controllava con precisione l'umidit\u00e0 relativa (RH) con una precisione di \u00b11%. Dopo i test, le tracce di usura sui rivestimenti DLC e le cicatrici di usura sulle sfere SiN sono state esaminate utilizzando un microscopio ottico.<\/p>\n

Nota: \u00e8 possibile applicare qualsiasi materiale solido per le sfere per simulare le prestazioni di accoppiamenti di materiali diversi in condizioni ambientali come lubrificante o temperatura elevata.<\/p>\n



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Risultati e discussione
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I rivestimenti DLC sono ottimi per le applicazioni tribologiche grazie al loro basso attrito e alla superiore resistenza all'usura. L'attrito del rivestimento DLC presenta un comportamento dipendente dall'umidit\u00e0, come illustrato nella Figura 2. Il rivestimento DLC mostra un COF molto basso, pari a ~0,05, per tutta la durata del test di usura in condizioni relativamente secche (10% RH). Il rivestimento DLC mostra un COF costante di ~0,1 durante il test quando l'UR aumenta a 30%. La fase iniziale di rodaggio del COF si osserva nei primi 2000 giri quando l'UR sale oltre 50%. Il rivestimento DLC mostra un COF massimo di ~0,20, ~0,26 e ~0,33 con UR di 50, 70 e 90%, rispettivamente. Dopo il periodo di rodaggio, il COF del rivestimento DLC rimane costante a ~0,11, 0,13 e 0,20 con UR di 50, 70 e 90%, rispettivamente.<\/span><\/p>\n

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La Figura 3 confronta le cicatrici di usura delle sfere SiN e la Figura 4 confronta le tracce di usura del rivestimento DLC dopo i test di usura. Il diametro della cicatrice da usura era pi\u00f9 piccolo quando il rivestimento DLC era esposto a un ambiente con bassa umidit\u00e0. Lo strato di DLC si accumula sulla superficie della sfera SiN durante il processo di scorrimento ripetitivo sulla superficie di contatto. In questa fase, il rivestimento DLC scivola contro il proprio strato di trasferimento che agisce come un efficiente lubrificante per facilitare il movimento relativo e limitare l'ulteriore perdita di massa causata dalla deformazione da taglio. Si osserva un film di trasferimento nella cicatrice di usura della sfera SiN in ambienti a bassa UR (ad es. 10% e 30%), con conseguente processo di usura decelerato sulla sfera. Questo processo di usura si riflette sulla morfologia della pista di usura del rivestimento DLC, come mostrato nella Figura 4. Il rivestimento DLC presenta una pista di usura pi\u00f9 piccola. Il rivestimento DLC presenta una traccia di usura pi\u00f9 piccola in ambienti asciutti, grazie alla formazione di un film di trasferimento DLC stabile all'interfaccia di contatto che riduce significativamente l'attrito e il tasso di usura.
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Conclusione<\/p>\n


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L'umidit\u00e0 gioca un ruolo vitale nelle prestazioni tribologiche dei rivestimenti DLC. Il rivestimento DLC possiede una resistenza all'usura significativamente migliorata e un basso attrito superiore in condizioni asciutte grazie alla formazione di uno strato grafitico stabile trasferito sulla controparte scorrevole (una sfera SiN in questo studio). Il rivestimento DLC scorre contro il proprio strato di trasferimento, che agisce come un lubrificante efficiente per facilitare il movimento relativo e limitare l'ulteriore perdita di massa causata dalla deformazione di taglio. Non si osserva una pellicola sulla sfera SiN con l'aumento dell'umidit\u00e0 relativa, portando ad un aumento del tasso di usura sulla sfera SiN e sul rivestimento DLC.<\/p>\n

Il tribometro Nanovea offre test ripetibili di usura e attrito utilizzando modalit\u00e0 rotativa e lineare conformi a ISO e ASTM, con moduli di umidit\u00e0 opzionali disponibili in un unico sistema preintegrato. Consente agli utenti di simulare l'ambiente di lavoro con diversa umidit\u00e0, fornendo agli utenti uno strumento ideale per valutare quantitativamente i comportamenti tribologici dei materiali in diverse condizioni di lavoro.<\/p>\n



Per saperne di pi\u00f9 sul Tribometro Nanovea e sul servizio di laboratorio
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1 C. Donnet, Surf. Coat. Technol. 100-101 (1998) 180.
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2 K. Miyoshi, B. Pohlchuck, K.W. Street, J.S. Zabinski, J.H. Sanders, A.A. Voevodin, R.L.C. Wu, Wear 225-229 (1999) 65.
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3 R. Gilmore, R. Hauert, Surf. Coat. Technol. 133-134 (2000) 437.
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4 R. Memming, H.J. Tolle, P.E. Wierenga, Thin Solid Coatings 143 (1986) 31
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Avete un'applicazione simile?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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