- Forschung
- Publikation
Meldung vom:
Wir berichten über die Bildung regelmäßiger Oberflächenwelligkeiten, die das Mikroscratching von Quarzglas mit Berkovich-Diamantspitzen begleiten. Die Spitzen wurden mit variierender normaler Last von bis zu 30 mN und einer Abtastgeschwindigkeit von bis zu 500 µm/s seitlich entlang der Oberfläche gezogen. Die AFM-Störungsanalyse und eine unabhängige Bestätigung durch Laser-Scanning-Mikroskopie zeigen das Auftreten regelmäßiger Oberflächenwelligkeiten in den Verschleißrillen. Der durchschnittliche Wiederholungsabstand der Wellen liegt im Sub-µm-Bereich und nimmt linear mit der Abtastgeschwindigkeit zu. Ihre Wellung liegt in der Größenordnung von einigen Nanometern, steigt mit der aufgebrachten Last an und liegt deutlich unterhalb der Eindringtiefe (von einigen hundert Nanometern). Die experimentellen Ergebnisse werden unter der Annahme interpretiert, dass sich die Spitze stick-slip bewegt, während sie elastisch entlang der Oberfläche getrieben wird. In diesem Rahmen entspricht die in der Stickphase zu überwindende Haftreibung der seitlichen Härte des Materials, während die kinetische Reibung, die die Spitze verlangsamt, aus deren Pflugbewegung resultiert.
Publikation
Enrico Gnecco, Jana Hennig, Elham Moayedi, Lothar Wondraczek: "Surface rippling of silica glass surfaces scraped by a diamond indenter", Phys. Rev. Materials 2 (2018) 115601, DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.2.115601Externer Link