Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: 3D surface parameters

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

The correlation between 3D surface parameters of a ceramic element and the tribological characteristics in ceramic-polymer joints

Kalbarczyk M., Michalczewski R., Piekoszewski W., Szczerek M.

Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance

2008

Vol. 43, nr 1

7-17

The aim of the study was a correlation between the tribological characteristics of a lubricated ceramic-polymer friction joint and the 3D roughness parameters of ceramic body. The tests of materials in reciprocating motion were performed by means of a pin-on-flat tribotester denoted as T-17. The ceramic plates with various roughness parameters which containing different concentration of ZrO2 and Al2O3 rubbing against UHMWPE specimen were tested. The friction and wear in presence of Ringer solution were measured. An atomic force microscope (AFM) was employed for observation and 3D surface parameter measurement of the specimen sufaces with nanoscale precision before and after tests. It was found that, in the case of ceramic-polymer friction joints working under reciprocating motion, the correlation between the friction coefficient and wear and roughness parameters exists. The friction coefficient and wear are lower for higher values of the roughness parameters of the ceramic plate. The roughness of hard ceramics affects the process of polymer transfer. In the case of high rough surfaces, polymer material is smeared on the ceramic surface creating a thin polymer film. However, in the case of smooth ceramic surfaces, the strong adhesive bounds are created and some large particles of polymer are transferred to the ceramic surface. To summarise, the correlation between 3D surface parameters and tribological characteristics is also confirmed by the differences in the material transfer process.

Celem pracy było zbadanie korelacji między parametrami chropowatości powierzchni a charakterystykami tribologicznymi węzłów ceramiczno-polimerowych. Badano trzpienie z UHMWPE trące w ruchu oscylacyjnym o płytki ceramiczne o różnej zawartości ZrO2 i Al2O3. Węzeł tarcia smarowany był płynem Ringera. Badania prowadzono z użyciem tribotestera T-17. Wykonano pomiary współczynnika tarcia i intensywności zużywania elementów węzła tarcia. Powierzchnia próbek badana była za pomocą mikroskopu sił atomowych (AFM). W efekcie przeprowadzonych badań stwierdzono, że stan powierzchni twardych materiałów ceramicznych wpływa na rodzaj zużywania współpracującego polimeru. W przypadku ceramiki o dużej chropowatości dochodzi do wytworzenia filmu polimerowego na powierzchni ceramiki na skutek namazywania, a w konsekwencji następuje obniżenie współczynnika tarcia i zmniejszenie zużycia. Natomiast w przypadku ceramiki o niskiej chropowatości tworzą się sczepienia adhezyjne ceramika-polimer, a w rezultacie następuje odrywanie dużych fragmentów polimeru, tym samym wzrost współczynnika tarcia i zużycia.

Wpływ stereometrycznych parametrów powierzchni elementów ceramicznych na charakterystyki tribologiczne skojarzeń ceramiczno-polimerowych

Kalbarczyk M.

Tribologia

2007

nr 6

119-132

Praca dotyczy wpływu stereometrycznych parametrów powierzchni zmierzonych w nanoskali, na charakterystyki tribologiczne smarowanych skojarzeń polimerowo-ceramicznych. Tribologiczne badania skojarzeń materiałowych w ruchu posuwisto--zwrotnym przeprowadzono na stanowisku badawczym typu trzpień--płytka (tester T-17). Badaniom poddano płytki wykonane z ceramiki o różnej zawartości ZrO2 i AI2O3 i różnej chropowatości, skojarzone z przeciwpróbką wykonaną z wielkocząsteczkowego polietylenu (UHMWPE). Wykonano pomiary współczynnika tarcia oraz intensywności zużywania materiałów w środowisku płynu Ringera. Do pomiarów stereometrycznych parametrów chropowatości powierzchni próbek ceramicznych wykorzystano mikroskop sił atomowych (AFM). Przeprowadzone badania wskazały, że w skojarzeniach ceramika--polimer, pracujących w ruchu posuwisto-zwrotnym, dla elementów ceramicznych o bardzo małej chropowatości powierzchni, wraz z jej zmniejszaniem, rośnie współczynnik tarcia oraz wzrasta zużycie elementu polimerowego. Prawdopodobną tego przyczyną jest brak możliwości wytworzenia odpowiednio grubej warstwy polimerowego filmu smarującego.

The influence of the roughness parameters measured in nanoscale on tribological characteristics of lubricated ceramic-polymer friction couple has been presented. The tribological investigation of materials in reciprocating motion were performed by means of the T-17 pin-on-flat tribotester developed in and produced by the Institute for Sustainable Technologies, Radom, Poland. The ceramic plates with various roughness parameters and containing different concentration of ZrO2 and AI2O3 rubbing against the commercial polymer specimen were tested. The friction and wear characteristics in presence of Ringer solution were measured. Atomic force microscope (AFM) was utilised for measuring of 3D surface parameters. It has been shown, that in the case of ceramic-polymer friction joints working under reciprocating motion, the correlation between friction coefficient as well as wear and roughness exists. The friction coefficient and wear rate were lower for higher values of roughness parameters of ceramic plate. The probable cause of such a correlation is decreasing of lubricating polymer layer thickness between ceramic and polymer material.