Dr. Bernadette Schlüter

Elastomere sind im Betrieb oxidativen Belastungen ausgesetzt, sei es durch den Luftsauerstoff oder durch Ozon (O₃), welches sich in der Atmosphäre befindet. Insbesondere Ozon kann als starkes Oxidationsmittel zu Rissbildung und zum Versagen des Materials führen. Je nach Elastomer und Additivierung ist das Material mehr oder weniger stark anfällig für eine oxidative Alterung. Die Beschreibung der Schädigungsentwicklung ist für Vorhersagen der Lebensdauer und der Zuverlässigkeit sehr wichtig. Üblicherweise wird eine Ozonbeständigkeit bei verschiedenen Bedingungen (z.B.: Temperaturen, Feuchtigkeit, mechanische Beanspruchung) in einer Ozonkammer ermittelt. Meist tritt die Schädigung durch oxidative Alterung erst bei mechanischer Belastung auf. Das Wechselspiel von Ozonbelastung und tribologischer Beanspruchung, also der direkte Einfluss von Ozon auf Reibung und Verschleiß, ist bisher wenig untersucht.

Daher haben wir am MikroTribologie Centrum ein 3-Kugel-Tribometer für Versuche unter Ozonbelastung ausgerüstet. Das Tribometer simuliert den Ermüdungsverschleiß von Elastomeren, wie er zum Beispiel am rollenden Reifen auftritt. Mit dem modifizierten Aufbau soll der Einfluss von Ozon auf Ermüdungsverschleiß und ggf. tiefergehende Ermüdungsrisse untersucht werden. In einem ersten Ansatz konnte gezeigt werden, dass für eine Auswahl marktüblicher Elastomere Ozon zu einem sichtbar größeren Verschleiß führt. Je nach Elastomer fiel der Verschleiß unterschiedlich stark aus.

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