Publikacje

Streszczenie:

Celem przeprowadzonych badań była ocena właściwości powłok diamentopodobnych DLC smarowanych cieczami jonowymi. Powłoki diamentopodobne typu a-C:H naniesione zostały na stal 100Cr6 za pomocą metody PVD. Wykonano badania topografii powierzchni powłok DLC na mikroskopie sił atomowych AFM – Dimension Icon – Brucker oraz badania morfologii powierzchni, przekrojów poprzecznych oraz analizy składu chemicznego przy użyciu elektronowego mikroskopu skaningowego Jeol JSM –7100F, wyposażonego w mikroanalizator EDS. Pomiary struktury geometrycznej powierzchni przed i po testach tribologicznych wykonano na bezstykowym profilometrze optycznym Talysurf CCI Firmy Taylor Hobson. Testy tribologiczne przeprowadzono na tribotesterze Anton Paar TRB w warunkach tarcia technicznie suchego i tarcia ze smarowaniem cieczą jonową – tetrafluoroboranem 1-butylo-3-metyloimidazoliowym. Przedstawione wyniki badań wykazały, że zastosowanie powłok DLC oraz cieczy jonowej znacznie obniża opory ruchu.

Abstract:

The purpose of the study was to evaluate the properties of DLC coatings with ionic liquids used as lubricants. The type a-C: H DLC coatings were deposited onto the 100Cr6 steel substrate by PVD. The surface topography of the DLC coatings was studied with a Bruker's Dimension Icon® Atomic Force Microscope (AFM), and surface morphology testing, cross section and chemical composition analyses were performed using the Jeol JSM-7100F scanning electron microscope, equipped with an EDS microanalyzer. Surface geometry measurements prior to and after tribological tests were performed on a Taylor Hobson's Talysurf CCI contactless optical profilometer. The tribological tests were carried out on an Anton Paar TRB tribotester under technically dry and lubricated friction with an ionic liquid, 1-Butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate. The results show that DLC coatings and ionic liquids can significantly reduce resistance to motion.

B I B L I O G R A F I A1. Ozimina D.: Eksploatacja systemów tribologicznych, Wyd. Pol. Świętokrzyskiej, Kielce (2013).
2. Milewski K., Kudliński J., Madej M., Ozimina D.: The interaction between diamond-like carbon (DLC) coatings and ionic liquids under boundary lubrication conditions, Metalurgija, 56 (2017) 55–58.
3. Donnet C., Erdemir A. (Editors): Tribology of diamond-like carbon films. Fundamentals and applocations, Springer, New York (2008).
4. Ohana T., Suzuki M., Nakamur T., Tanaka A.: Tribological properties of DLC films deposited on steel substrate with various surface roughness, Diamond & Related Materials 13 (2004) 2211–2215.
5. Aisenberg S., Chabot R.: Ion beam deposition of thin films of diamond-like carbon, Journal of Applied Physics 42 (1971) 2953–2956.
6. Ohana T., Suzuki M., Nakamur T., Tanaka A.: Tribological properties of DLC films deposited on steel substrate with various surface roughness, Diamond & Related Materials, 13, 2004, 2211–2215.
7. Madej M., Marczewska-Boczkowska K., Ozimina D.: Effect of tungsten on the durability of diamond-like carbon coatings in the chemical industry, Przemysł chemiczny 4/ 93 (2014) 500–505.
8. Olivier-Boirbigou H., Magna L., Morvan D.: Ionic liquids and catalysis: recent progress from knowledge to applications, Applied Catalysis A 373 (2010) 1–56.
9. Minami O.: Ionic liquids in tribology, Molecules 14 (2009) 2286–2305.
10. Zhou F., Liang Y., Liu W.: Ionic liquid lubricants: designed chemistry for engineering applications. ChemSocRev 38 (2009) 2590–9.
11. Otero I., López E. R., Reichelt M., Fernández J.: Friction and anti-wear properties of two tris(pentafluoroethyl) trifluorophosphate ionic liquids as neat lubricants. Tribology International 70(2014) 104–111.
12. Adamczak S., Świderski J., Wieczorowski M., Majchrowski R., Miller T., Łętocha A.: Założenia do oceny wiarygodności pomiarów topografii powierzchni w różnych skalach, Mechanik 3 (2015) 81–87.

POWRÓT

Strona główna > Publikacje

Evaluation of the properties of diamond-like carboncoatings lubricated with ionic liquids