{"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":"humidity-effect-on-dlc-coating-tribology","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nanovea.com\/pl\/humidity-effect-on-dlc-coating-tribology\/","title":{"rendered":"Wp\u0142yw wilgotno\u015bci na trybologi\u0119 pow\u0142ok DLC"},"content":{"rendered":"
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Znaczenie oceny zu\u017cycia p\u0142yt DLC w warunkach wilgotno\u015bci
\n<\/i><\/u><\/strong><\/p>\n

Pow\u0142oki z w\u0119gla diamentopodobnego (DLC) charakteryzuj\u0105 si\u0119 podwy\u017cszonymi w\u0142a\u015bciwo\u015bciami tribologicznymi, a mianowicie doskona\u0142\u0105 odporno\u015bci\u0105 na zu\u017cycie i bardzo niskim wsp\u00f3\u0142czynnikiem tarcia (COF). Pow\u0142oki DLC nadaj\u0105 w\u0142a\u015bciwo\u015bci diamentu po osadzeniu na r\u00f3\u017cnych materia\u0142ach. Korzystne w\u0142a\u015bciwo\u015bci trybomechaniczne sprawiaj\u0105, \u017ce pow\u0142oki DLC s\u0105 preferowane w r\u00f3\u017cnych zastosowaniach przemys\u0142owych, takich jak cz\u0119\u015bci lotnicze, \u017cyletki, narz\u0119dzia do ci\u0119cia metalu, \u0142o\u017cyska, silniki motocykli i implanty medyczne.<\/p>\n

Pow\u0142oki DLC wykazuj\u0105 bardzo niski wsp\u00f3\u0142czynnik COF (poni\u017cej 0,1) w stosunku do kulek stalowych w warunkach wysokiej pr\u00f3\u017cni i sucho\u015bci12<\/sup>. Pow\u0142oki DLC s\u0105 jednak wra\u017cliwe na zmiany warunk\u00f3w \u015brodowiskowych, zw\u0142aszcza wilgotno\u015bci wzgl\u0119dnej (RH)3<\/sup>. \u015arodowiska o du\u017cej wilgotno\u015bci i st\u0119\u017ceniu tlenu mog\u0105 prowadzi\u0107 do znacznego wzrostu COF4<\/sup>. Niezawodna ocena zu\u017cycia w kontrolowanej wilgotno\u015bci symuluje realistyczne warunki \u015brodowiskowe pow\u0142ok DLC do zastosowa\u0144 tribologicznych. U\u017cytkownicy wybieraj\u0105 najlepsze pow\u0142oki DLC do zastosowa\u0144 docelowych, po odpowiednim por\u00f3wnaniu
\nzu\u017cycia DLC w warunkach r\u00f3\u017cnej wilgotno\u015bci.
\n


<\/p>\n

Cel pomiaru<\/p>\n

W tym badaniu zaprezentowano Nanove\u0119 Tribometr <\/a>wyposa\u017cony w regulator wilgotno\u015bci jest idealnym narz\u0119dziem do badania zu\u017cycia pow\u0142ok DLC przy r\u00f3\u017cnej wilgotno\u015bci wzgl\u0119dnej.<\/p>\n

 <\/span><\/p>\n

\"\"<\/a><\/div>\n

 
\n


<\/p>\n

Procedura badania
\n<\/i><\/u><\/strong><\/p>\n

Odporno\u015b\u0107 na tarcie i zu\u017cycie pow\u0142ok DLC oceniano za pomoc\u0105 Tribometru Nanovea. Parametry testu zestawiono w tabeli 1. Zamontowany w trybokomorze regulator wilgotno\u015bci precyzyjnie kontrolowa\u0142 wilgotno\u015b\u0107 wzgl\u0119dn\u0105 (RH) z dok\u0142adno\u015bci\u0105 \u00b11%. Po badaniach zbadano \u015blady zu\u017cycia na pow\u0142okach DLC oraz \u015blady zu\u017cycia na kulkach SiN za pomoc\u0105 mikroskopu optycznego.<\/p>\n

Uwaga: Do symulacji dzia\u0142ania sprz\u0119g\u0142a z r\u00f3\u017cnych materia\u0142\u00f3w w warunkach \u015brodowiskowych, np. w smarze lub w wysokiej temperaturze, mo\u017cna zastosowa\u0107 dowolny materia\u0142, z kt\u00f3rego wykonane s\u0105 kulki.<\/p>\n



\"\"<\/a>
\n


<\/p>\n

Wyniki i dyskusja
\n<\/i><\/u><\/strong><\/p>\n

<\/div>\n

Pow\u0142oki DLC s\u0105 doskona\u0142e do zastosowa\u0144 trybologicznych ze wzgl\u0119du na ich niskie tarcie i doskona\u0142\u0105 odporno\u015b\u0107 na zu\u017cycie. Tarcie pow\u0142oki DLC wykazuje zachowanie zale\u017cne od wilgotno\u015bci, co przedstawiono na rysunku 2. Pow\u0142oka DLC wykazuje bardzo niski wsp\u00f3\u0142czynnik COF wynosz\u0105cy ~0,05 podczas ca\u0142ego testu zu\u017cycia w warunkach stosunkowo suchych (10% RH). W miar\u0119 wzrostu wilgotno\u015bci wzgl\u0119dnej do 30% pow\u0142oka DLC wykazuje sta\u0142y wsp\u00f3\u0142czynnik COF wynosz\u0105cy ~0,1 podczas testu. Pocz\u0105tkowy etap docierania COF jest obserwowany w pierwszych 2000 obrotach, gdy RH wzrasta powy\u017cej 50%. Pow\u0142oka DLC wykazuje maksymalny COF wynosz\u0105cy ~0,20, ~0,26 i ~0,33 przy RH odpowiednio 50, 70 i 90%. Po okresie docierania, COF pow\u0142oki DLC pozostaje na sta\u0142ym poziomie ~0,11, 0,13 i 0,20 przy RH odpowiednio 50, 70 i 90%.<\/span><\/p>\n

 <\/span><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n



Na rysunku 3 por\u00f3wnano blizny po zu\u017cyciu kulek SiN, a na rysunku 4 \u015blady zu\u017cycia pow\u0142oki DLC po testach zu\u017cycia. \u015arednica blizny po zu\u017cyciu by\u0142a mniejsza, gdy pow\u0142oka DLC by\u0142a wystawiona na dzia\u0142anie \u015brodowiska o niskiej wilgotno\u015bci. Transferowa warstwa DLC gromadzi si\u0119 na powierzchni kulki SiN podczas powtarzaj\u0105cego si\u0119 procesu \u015blizgania na powierzchni styku. Na tym etapie pow\u0142oka DLC \u015blizga si\u0119 wzgl\u0119dem w\u0142asnej warstwy transferowej, kt\u00f3ra dzia\u0142a jako skuteczny \u015brodek smarny u\u0142atwiaj\u0105cy ruch wzgl\u0119dny i powstrzymuj\u0105cy dalsz\u0105 utrat\u0119 masy spowodowan\u0105 odkszta\u0142ceniem \u015bcinaj\u0105cym. Warstwa transferowa jest obserwowana w bli\u017anie po zu\u017cyciu kulki SiN w \u015brodowiskach o niskiej wilgotno\u015bci wzgl\u0119dnej (np. 10% i 30%), co powoduje spowolnienie procesu zu\u017cycia kulki. Ten proces zu\u017cycia odbija si\u0119 na morfologii \u015bladu zu\u017cycia pow\u0142oki DLC, jak pokazano na rysunku 4. Pow\u0142oka DLC wykazuje mniejszy \u015blad zu\u017cycia w \u015brodowisku suchym, ze wzgl\u0119du na tworzenie si\u0119 stabilnego filmu transferowego DLC na interfejsie kontaktowym, co znacznie zmniejsza tarcie i szybko\u015b\u0107 zu\u017cycia.
\n

<\/p>\n

\"\"<\/a>
\n

\n<\/a>

\"\"<\/a><\/p><\/div>\n

 
\n

<\/p>\n

Wniosek<\/p>\n


\"\"<\/a><\/p>\n



Wilgotno\u015b\u0107 odgrywa kluczow\u0105 rol\u0119 w dzia\u0142aniu tribologicznym pow\u0142ok DLC. Pow\u0142oka DLC charakteryzuje si\u0119 znacznie zwi\u0119kszon\u0105 odporno\u015bci\u0105 na zu\u017cycie i wyj\u0105tkowo niskim tarciem w warunkach suchych dzi\u0119ki utworzeniu stabilnej warstwy grafitowej przeniesionej na element \u015blizgowy (w tym badaniu kulka SiN). Pow\u0142oka DLC \u015blizga si\u0119 po w\u0142asnej warstwie transferowej, kt\u00f3ra dzia\u0142a jak skuteczny \u015brodek smarny, u\u0142atwiaj\u0105c ruch wzgl\u0119dny i powstrzymuj\u0105c dalsz\u0105 utrat\u0119 masy spowodowan\u0105 odkszta\u0142ceniem \u015bcinaj\u0105cym. Wraz ze wzrostem wilgotno\u015bci wzgl\u0119dnej na kulce SiN nie pojawia si\u0119 film, co prowadzi do zwi\u0119kszonego zu\u017cycia kulki SiN i pow\u0142oki DLC.<\/p>\n

Trybometr Nanovea umo\u017cliwia powtarzalne badania zu\u017cycia i tarcia przy u\u017cyciu tryb\u00f3w obrotowych i liniowych zgodnych z normami ISO i ASTM, z opcjonalnymi modu\u0142ami wilgotno\u015bci dost\u0119pnymi w jednym wst\u0119pnie zintegrowanym systemie. Pozwala u\u017cytkownikom symulowa\u0107 \u015brodowisko pracy przy r\u00f3\u017cnej wilgotno\u015bci, zapewniaj\u0105c u\u017cytkownikom idealne narz\u0119dzie do ilo\u015bciowej oceny zachowa\u0144 tribologicznych materia\u0142\u00f3w w r\u00f3\u017cnych warunkach pracy.<\/p>\n



Dowiedz si\u0119 wi\u0119cej o trybometrze Nanovea i us\u0142ugach laboratoryjnych
\n
1 C. Donnet, Surf. Coat. Technol. 100-101 (1998) 180.
\n
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.
\n
3 R. Gilmore, R. Hauert, Surf. Coat. Technol. 133-134 (2000) 437.
\n
4 R. Memming, H.J. Tolle, P.E. Wierenga, Thin Solid Coatings 143 (1986) 31
\n

<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Masz podobn\u0105 aplikacj\u0119?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tPOROZMAWIAJ Z EKSPERTEM JU\u017b TERAZ<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tSZYBKA WYCENA I SZCZEG\u00d3\u0141OWE INFORMACJE<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Importance of Wear Evaluation on DLC in Humidity Diamond-like carbon (DLC) coatings possess enhanced tribological properties, namely excellent wear resistance and a very low coefficient of friction (COF). DLC coatings impart diamond characteristics when deposited on different materials. Favorable tribo-mechanical properties make DLC coatings preferable in various industrial applications, such as aerospace parts, razor blades, […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":11695,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[7,382,349,372,373,336],"tags":[],"class_list":["post-7819","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-application-notes","category-humidity-gases-tribology","category-laboratory-testing","category-linear-tribology","category-rotational-tribology","category-tribology-testing"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7819","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=7819"}],"version-history":[{"count":33,"href":"https:\/\/nanovea.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7819\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":24791,"href":"https:\/\/nanovea.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7819\/revisions\/24791"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/11695"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7819"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7819"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7819"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}