Tribochemistry of ceramics

• Autorzy: Kajdas C.

Warianty tytułu

PL

Tribochemia materiałów ceramicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Ceramics offer some advantages over conventional tribological mating elements.They are relatively inert,hard and more resistant to abrasive and erosive wear than typical alloy ateels. Ceramics can be used at much higher temperatures and corrode less than other regular metal tribological elements.Under boundary lubrication conditions, lubrication is dominated by tribochemical relatios.This is due to both metal and ceramic bearing systems,however, ceramic surfaces usually show less relation under such conditions.This paper aims at (a) presenting some tribochemical reactions which play an important role in the wear reduction of ceramics and (b) proposing a model of such relations.The proposed model is based on the negative-ion-radical action mechanism (NIRAM) of a lubr cant/environment component with the rubbing ceramic surface. Two reaction steps are considered. The first one includes reactions of a ceramic material ,e.g. silicon nitride, alumina, with water/oxygen molecules and the second step involves reactions of the modifited ceramic surface with additive or lubricant molecules. This mechanism clearly explains (i) formation of hydroxide groups on silicon nitride and alumina surfaces under boundary lubrication conditios and (ii) further reactios with selected lubricant components.

PL

Materiały ceramicane mają sporo zalet w porównaniu z konwencjonalnymi materiałamistosowanymi na węzły tarcia.Są one chemicznie obojętne, twarde i bardziej odporne na zużycie ścierne i erozyjne niż typowe stale stopowe. Mozna ich uzywać w znacznie wyzszych temparaturach-charakteryzują się znacznie mniejszą korozyjnościa w stosunku do metalowych części węzłów tarcia. W warunkach smarowania granicznego zarówno materiałów ceramicznych, jak i konwencjonalnych dominują reakcje tribochemiczne. W skojarzeniu materiałów ceramicznych zachodzi ich jednak znacznie mniej. Celem niniejszego artykułu jest (a) przedstawienie tych reakcji , które odgrywają decydująca rolę w zmniejszeniu materiałów ceramicznych oraz (b) zaproponowanie modelu przebiegu tych reakcji. Model ten zostanie oparty na mechaniźmie działania ujemnego rodnika (NIRAM) w układzie środek smarowy-otoczenie, na powierzchni tarcia materiału ceramicznego. takiego , jak np. azotek krzemu czy korund z cząsteczkami wody/tlenu.Etap drugi to reakcje zmodyfikowanej powierzchni ceramicznej z cząsteczkami środka smarowego lub dodatku.Przedstawiony mechanizm pozwala wyjaśnic (i) tworzenie się grup wodorotlenowych na powierzchni azotku krzemu w warunkach smarowania granicznego oraz (ii) kolejne reakcje z wybranymi składnikami środka smarowego.

Słowa kluczowe

EN

tribochemistry; ceramics

PL

tribochemia; materiały ceramiczne

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 1998
• Tom: z. 2
• Strony: 148--167
• Opis fizyczny: Bibliogr. 47 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kajdas C.

• Warsaw University of Technology,Institute of Chemistry in Plock and Central Petroleum Laboratory in Warsaw,Poland