Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The measurement of low friction forces in joint cartilage by the oscillating micro-tribometer

Chizhik S., Wierzcholskt K., Trushko A., Miszczak A.

Tribologia

|

2008

|

nr 2

91-97

EN

This paper presents a new method for measuring the Iow magnitude friction forces in miniature mechanical systems (MEMS) and bio-joints. It provides a basis for facilitating the control of frietion and visco-elastic properties of biomaterials, especially for cartilage tissue. This method is based on experimental of vibrations of a tuning fork actuator with ball indenter and sensor that is directed parallel to the sample surface. A tuning piezoelectric fork device is introduced for exciting the system, when simultaneously it is used as a sensor. Variations of vibration parameters are induced through the energy dissipation of the indenter system that has the same friction force and visco-elastic behaviour as the sample. The behaviour of the cartilage tissue under the influence of multi-cyclic friction by steel ball micro-indenter is investigated. The influence of factors of the increase of loading, the time of friction and the process of drying of a tissue was studied.

PL

Niniejsza praca przedstawia nową metodę pomiaru małych wartości sił tarcia występujących w miniaturowych układach mechanicznych typu (MEMS) oraz w biołożyskach. Metoda ta stanowi podstawę w zakresie ułatwienia sterowania siłami tarcia oraz pomiarem lepkosprężystych właściwości biomateriałów, a szczególnie chrząstki stawowej. Metoda pomiaru bazuje na generatorze kamertonowym z kulistym wgłębnikiem twardościomierza, a także z czujnikiem ukierunkowanym równolegle do próbki badanej powierzchni. Piezoelektryczne widełki stroikowe są wprowadzone do pobudzenia układu, a jednocześnie spełniają rolę czujnika. Parametry drgań wprowadza się poprzez energię dyssypacji systemu wgłębnika twardościomierza, na którym występują takie same siły tarcia oraz własności lepkosprężyste, jak na próbce badanej powierzchni. W pracy badane są zachowania chrząstki stawowej w warunkach wielocyklicznych sił tarcia na powierzchni stalowej kulki wgłębnika twardościomierza. Przeprowadzono stadium wpływu na pomiary takich czynników, jak wzrost obciążenia oraz czas procesu tarcia. Te dwa czynniki mają decydującą rolę w zmniejszaniu sił tarcia. Pozytywny efekt w unowocześnieniu warstwy wierzchniej jest upatrywany poprzez zużycie mechaniczne przy rekonstrukcji funkcjonujących sił tarcia.

2

Charakterystyka warstwy wierzchniej a właściwości materiałów elastomerowych

Bieliński D., Głąb P., Ślusarski L.

Elastomery

|

2001

|

T. 5, nr 2

29-37

PL

Budowa chemiczna i struktura fizyczna warstwy wierzchniej materiałów elastomerowych niejednokrotnie decydują o ich właściwościach przetwórczych i eksploatacyjnych. Zjawiska takie jak: migracja substancji małocząsteczkowych, prowadząca do tworzenia wykwitów na powierzchni gumy, segregacja powierzchniowa w układach polimerowych lub gradientowy charakter chemicznej modyfikacji elastomerów są znane od dawna. Jakkolwiek powszechnie wykorzystuje się je dla ochrony gumy przed starzeniem, przede wszystkim ozonowym, poprawy stabilności termicznej, adhezji, bądź w celu sterowania właściwościami trybologicznymi wyrobów gumowych, mechanizm migracji nie został w pełni poznany. W artykule przedstawiono wyniki badań warstwy wierzchniej elastomerów dotyczące jej budowy oraz morfologii powierzchni. Najważniejsze spostrzeżenia dotyczą: modyfikacji powierzchniowej kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego (NBR) na drodze jodowania, która prowadzi dodatkowo do rozwinięcia powierzchni wulkanizatu, segregacji powierzchniowej małocząsteczkowej frakcji cyklicznej trans-1,4-polioktenameru (TOR) w mieszaninie z kauczukiem naturalnym (NR) oraz wpływu gęstości usieciowania i budowy chemicznej węzłów sieci przestrzennej na tarcie elastomerów. W badaniach wykorzystywano m.in. mikroskopię sił atomowych (AFM), mikroindentację warstwy wierzchniej, spektroskopię refleksyjną w podczerwieni (FT-IR ATR) i miktotrybologię. Uzyskane wyniki są istotne nie tylko ze względów poznawczych, ale mają również znaczenie praktyczne, umożliwiając projektowanie materiałów elastomerowych o określonych właściwościach użytkowych, tzw. "materiałów na miarę".

EN

Chemical composition and physical structure of the surface layer of elastomeric materials very often decide their processing and exploitation properties. Such phenomena like migration of low molecular weight substances producing bloom on the surface of rubber, segregation taking place in polymer systems or gradient character of chemical modification of elastomers have been known for many years. Despite their common utilization for ageing, especially ozone, protection of rubber, increase of its thermal stability, adhesion or application in order to control tribological properties of rubber goods, mechanism of migration has not been understood completely. The paper presents experimental data concerning the surface layer of elastomers and particularly its composition, mechanical properties and morphology. The most important observations concern surface modification of butadiene-acrylonitryle rubber (NBR) produced by iodination, additionally accompanied by development of the surface geometry, segregation of low molecular weight cyclic fraction of trans-1,4-polyoctenamer (TOR) in blends with natural rubber (NR) as well as influence of crosslink density and chemical composition of crosslinks on friction of elastomers. In our studies the following methods have been used: atomic force microscopy (AFM), reflection infrared spectroscopy (FT-IR ATR), microindentation and microtribology. Results obtained are very important not only from scientific but from the practical point of view, making possible designing materials of defined exploitation properties, the so called "tailored materials".

3

Problemy mikro/nanotribologii.

Rymuza Z.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2000

|

Vol. 35, nr 3

29-41

PL

Omówiono najważniejsze problemy mikro/nanotribologii obejmujące badania mikro/nanomechaniczne i mikro/nanotribologiczne przy wykorzystaniu specjalnej aparatury (głównie mikroskopii sił atomowych (AFM). Opisano niektóre zastosowania mikro/nanotribologii w technice budowy mikrosystemów (MEMS) i urządzeń magnetycznego zapisu informacji.

EN

Principal problems of micro/nanotribology are discussed. The field of micro/nanotribology relates to the micro/nanomechanical and micro/nanotribological studies with use of special test instrumentation (in particular Atomic Force Microscopy (AFM)). Some applications of micro/nanotribology in Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) technology and magnetic recording are described.