CERAPHENE - Reib- und verschleißarme Graphen-Keramik-Komposite für tribologische Anwendungen in wässrigen Medien

Übergeordnetes Ziel des beantragten Teilvorhabens ist die Erprobung und Bewertung des neuen Graphen-Keramik-Kompositwerkstoffs in Gleitringdichtungen und Pumpengleitlagern hinsichtlich der Einsatzfähigkeit, der Verschleißbeständigkeit (Lebensdauer, Ressourcenschonung), insbesondere hinsichtlich der verbesserten Schadenstoleranz (erhöhte Risszähigkeit, Zuverlässigkeit) gegenüber den heute zur Verfügung stehenden Referenzgleitwerkstoffen. Neben der gesteigerten Lebensdauer in kritischen Anwendungen sind die Minimierung von Reibung (Energieeffizienz), sowie die wirtschaftliche Herstellbarkeit der Gleitringdichtungs- und Lagerkomponenten wichtige Zielstellungen. Unterschiedliche Graphen-Keramik-Kompositwerkstoffe werden nach der Herstellung mit einer geeigneten Gleitflächenbearbeitung versehen. Diese Oberflächen werden charakterisiert, im Betrieb entstehenden Gleitflächentopographien werden bewertet und das Reibungs-, das Verschleiß- und das Leckageverhalten werden beurteilt. Ausgewählte Prototypen werden in anwendungsnahen Tests hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit in Gleitringdichtungen für den Heißwassereinsatz, in doppeltwirkenden Gleitringdichtungen, in Pumpenlagern und unter elektrischer Potentialbeaufschlagung untersucht.