C-basierte Funktions­schichten für tribologische Anwendungen (CarboFunctCoat) - Spitzentechno­logiecluster European Centre for Emerging Materials and Processes Dresden (ECEMP)

Projektname

C-basierte Funktionsschichten für tribologische Anwendungen (CarboFunctCoat) - Spitzentechnologiecluster European Centre for Emerging Materials and Processes Dresden (ECEMP)

Projektlaufzeit

01.04.2012 - 31.03.2014

Kurzbeschreibung

Das Ziel des Projekts besteht in der Erhöhung der Energie- und Materialeffizienz des Verbrennungsmotors durch neuartige, nanoskalig strukturierte, harte und selbstschmierende Schichten auf Kohlenstoffbasis. Im Fokus der Arbeiten stehen die Reduktion der Reibung und des Verschleißes an Tribokontakten. Das Konsortium hat bereits sehr erfolgreich an dünnen Funktionsschichten auf Kohlenstoffbasis für ausgewählte Motorenteile zusammengearbeitet und wird diese Expertise nun einbringen, um insbesondere den Einsatz dieser Schichtsysteme in biogenen Schmier- und Kraftstoffen und bei höheren Temperaturen zu ermöglichen. Die einsatzbezogene Optimierung erfolgt zum einen an rein Kohlenstoffbasierten Schichten („diamantähnlicher", hoch-tetragonal koordinierter Kohlenstoff, „ta-C“), zum anderen an Schichten, die ein weiteres strukturbildendes Element enthalten, üblicherweise ein Übergangsmetall (metalldotiert, „C:TM“). Diese Schichten werden in der Regel durch Niederdruck-Verfahren wie Magnetron-Sputtern, Bogenverdampfung oder plasmagestützte Abscheidung aus der Gasphase hergestellt. In den letzten Jahren sind neue Ansätze zur Weiterentwicklung dieser Materialklasse entwickelt worden, die besonders nanoskalig strukturierte Systeme beschreiben. Ziel des vorliegenden, betont interdisziplinär ausgerichteten Teilprojektes ist es, diese Entwicklungen entlang der Kette vom atomaren Verständnis von Struktur und Wachstum bis zum Einsatz in Verbindung mit neuen Werkstoffen, auch aus anderen Projektbereichen, voranzutreiben und für den Maschinen-, Anlagen- und Fahrzeugbau im Gesamtvorhaben zu erschließen.

Kooperationspartner

• Professur für Ionenstrahlphysik, TU Dresden
• Professur für Laser- und Oberflächentechnik, TU Dresden
• Professur für Theoretische Chemie, TU Dresden

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