WO2007085328A2 - Nano-kompositmaterialien in einer gleitlagerschicht - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a coating on predetermined surfaces of a rubbing contact exposed machine parts, in particular of plain bearings.
  • sliding coatings for example, plain bearings or friction and brake linings made of resin with different materials.
  • micropowder fillings or fiber reinforcements are added to a liquid resin to improve slip properties, wear and corrosion resistance, or improve mechanical properties.
  • the coating consists of a base material and of at least one nanomaterial selected as a function of the desired wear, sliding and / or adhesive properties of the coating.
  • the present invention has the advantage over the known approaches that the homogeneity of the sliding bearings can be improved over the lifetime by the added nanomaterials.
  • the nanomatehals have at least partially completely different mechanical and physical properties than the usual materials having the same chemical composition.
  • completely new properties can be set at the sliding or rubbing contact by adding the nanomatehal or the nanomaterials.
  • the mass of added particles can be significantly reduced.
  • Another advantage of the present invention is that improved uniformity at the microscopic level is achieved by the addition of the nanomatehalia (s).
  • a significantly higher macroscopic wear resistance, lower or deliberately higher friction in sliding linings, longer life, avoidance of stick-slip effects, or the like can be achieved in a targeted manner by suitable selection of the nanomatehalia or the.
  • Physical properties, such as thermal or electrical conductivity, optical and magnetic properties, or the like, can also be set in an analogous manner by suitable selection of the nanomaterial (s).
  • the base material consists of a plastic, for example a resin.
  • a resin material epoxy resin has been found.
  • Other types of resins, such as phenolic resins have been found to be particularly suitable.
  • the resin is preferably in liquid form so that the selected nanomatehalia (s) can be admixed with the liquid resin.
  • the nanomaterial is preferably in turn admixed with the liquid plastic or the liquid resin.
  • the at least one nanomaterial consists of at least one ceramic for improving the wear properties of the coating.
  • the selected or selected ceramics are admixed, for example, as nanopowders to a liquid base material, for example a liquid resin.
  • the coating has different nanomaterials with different material properties at different layer depths.
  • the coating on the surface has a nanomaterial with particularly suitable sliding properties and, in an underlying layer depth, a nanomaterial with particularly suitable wear resistance for achieving a high endurance of the coating.
  • the individual materials and layer depths as well as the compositions and material ratios are to be adapted to the desired properties of the coating in the different layer depths.
  • the at least one nanomatehal consists of a chemically and / or physically treatable nanomatehal for changing, for example, the binding properties, the surface properties or the like.
  • the coating additionally has, for example, at least one selected micropowder. However, this is not mandatory, but may be useful for certain desired properties.
  • the base material used is a resin, for example an epoxy resin, in liquid form.
  • One or more nanomaterials are then admixed with the liquid resin in such a way that the coating comprising the base material resin and the admixed nanomaterial (s) has predetermined slip properties, wear properties and / or adhesive properties.
  • the admixed nanomaterials can have very different chemical and material compositions.
  • nanomaterials from graphene are phit, molybdenum disulfide or polytetrafluoroethylene or other chemical compositions.
  • nano-materials of ceramics can be used.
  • Metallic nanomaterials, such as metal oxides are advantageously admixed with the liquid resin in order to tailor physical properties such as electrical and thermal conductivity, optical or magnetic properties, tack strengths, surface affinities, or the like.
  • the admixed nanomaterials can, for example, be pretreated prior to admixture by means of suitable processes.
  • chemically and / or physically modified materials can be used in addition to the use of chemically pure nanomaterials.
  • the nanomaterials are advantageously treated chemically, for example by means of acids, bases, salts or the like, or physically, for example by means of radioactive irradiation, magnetization or the like, before the admixture.
  • targeted chemical bonds between the nanoparticles and the base material hydrophobic or hydrophilic surfaces for a corresponding wettability with a possible lubricant or other effects can be achieved.
  • micromatehals in particular micropowders
  • liquid resin in order to achieve especially desired material properties of the coating.
  • the abovementioned nanomaterials can be admixed with the base material either alone or in predetermined mixing ratios together or in any imaginable combination, depending on the respective desired properties of the coating produced.
  • Coatings which have different material properties at different layer depths are particularly advantageous in the case of coatings of machine parts subjected to rubbing contact or in slide bearings.
  • a high abrasion resistance with a low abrasion is desired for the surface layer, so that by means of several successive processes, for example, a nano-ceramic powder having a high wear resistance is added to the base material in the upper layer depth.
  • the layer surface can also be admixed with a nanopowder consisting of graphite, molybdenum disulfide or polytetrafluoroethylene in order to improve the sliding properties of the upper layer of the coating.
  • the present invention provides a coating which exhibits improved microscopic uniformity over the known approaches. Furthermore, a coating with a significantly higher microscopic wear resistance, with a lower or deliberately higher friction in friction and brake linings, with a longer service life and without stick-slip effects is achieved.
  • the physical properties such as the thermal and electrical conductivity, optical and magnetic properties, or the like, can be adjusted specifically in the manner described above.
  • different layer depths of the coating can also be formed by deliberately introducing predetermined nanomaterials with specific properties into these layer depths with predetermined properties.
  • the homogeneity of slide bearings can be better controlled over the service life, whereby the amount of fillers can be reduced.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beschichtung auf vorbestimmten Flächen von einem reibenden Kontakt ausgesetzten Maschinenteilen, wobei die Beschichtung aus einem Grundmaterial und aus mindestens einem, in Abhängigkeit der gewünschten Verschleiß-, Gleit- und/oder Hafteigenschaften der Beschichtung ausgewählten Nanomaterial besteht.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Nano-Kompositmaterialien in einer Gleitlagerschicht
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Beschichtung auf vorbestimmten Flächen von einem reibenden Kontakt ausgesetzten Maschinenteilen, insbesondere von Gleitlagern.
Es ist der Anmelderin bekannt, Gleitbeläge für beispielsweise Gleitlager oder Reib- und Bremsbeläge aus Harz mit unterschiedlichen Stoffen zu füllen. Beispielsweise werden einem flüssigen Harz Füllungen mit Mikropulvem oder Faserverstärkungen für eine Verbesserung der Gleiteigenschaften, der Verschleiß- und Korrosionsfestigkeiten oder der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften beigemischt.
An diesem Ansatz hat sich jedoch die Tatsache als nachteilig herausgestellt, dass derartige Füllstoffe im Mikrometerbereich zwar lokal auf Mikroebene die mechanischen und physikalischen Eigenschaften verbessern, jedoch eine Un- gleichmäßigkeit auf Mikroebene bestehen bleibt. Daraus können nachteilig ungünstige Reibwerte, ein höherer Verschleiß und eine niedrigere Dauerfestigkeit resultieren, da Mikrofüllung oft mechanische Risse verursachen, da sie als sogenannte Risskeime auftreten können.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beschichtung auf vorbestimmten Flächen von einem reibenden Kontakt ausgesetzten Maschinenteilen anzugeben, wobei die Beschichtung eine verbesserte Gleiteigenschaft, eine verbesserte Verschleißfestigkeit, eine verbesserte Dauerfestigkeit und/oder eine verbesserte Haftfestigkeit aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Beschichtung mit den Merk- malen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, dass die Beschichtung aus einem Grundmaterial und aus mindestens einem, in Abhängigkeit der gewünschten Verschleiß-, Gleit- und/oder Hafteigenschaften der Beschichtung ausgewähltem Nanomaterial besteht.
Somit weist die vorliegende Erfindung gegenüber den bekannten Ansätzen den Vorteil auf, dass sich durch das bzw. die hinzugefügten Nanomatehalien die Homogenität der Gleitlager über die Lebensdauer verbessert einstellen lässt. Die Nanomatehalien weisen zumindest teilweise vollständig andere mechanische und physikalische Eigenschaften als die üblichen Materialien mit der gleichen chemischen Zusammensetzung auf. Dadurch lassen sich durch das Hinzufügen des bzw. der Nanomatehalien vollständig neue Eigenschaften an dem Gleit- bzw. Reibkontakt einstellen. Außerdem lässt sich auf Grund des vergrö- ßerten Verhältnisses von Oberfläche zu Volumen bei Nanomatehalien die Masse der hinzugefügten Partikel erheblich reduzieren.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine verbesserte Gleichmäßigkeit auf der mikroskopischen Ebene durch das Hinzufügen des bzw. der Nanomatehalien erreicht wird. Eine wesentliche höhere makroskopische Verschleißbeständigkeit, niedrigere oder gezielt höhere Reibung in Gleitbelägen, längere Lebensdauer, eine Vermeidung von Stick-Slip- Effekten, oder dergleichen können gezielt durch geeignete Auswahl des oder der Nanomatehalien erreicht werden. Auch physikalische Eigenschaften, wie beispielsweise die thermische oder elektrische Leitfähigkeit, optische und magnetische Eigenschaften, oder dergleichen, lassen sich auf analoge Weise durch eine geeignete Auswahl des oder der Nanomaterialien gezielt einstellen. In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Beschichtung.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung besteht das Grundmaterial aus einem Kunststoff, beispielsweise aus einem Harz. Als besonders geeignetes Harzmaterial hat sich Epoxidharz herausgestellt. Auch andere Harzarten, wie beispielsweise Phenolharze haben sich als besonders geeignet erwiesen. Das Harz liegt vorzugsweise in flüssiger Form vor, sodass das bzw. die ausgewähl- ten Nanomatehalien dem flüssigen Harz beigemischt werden können.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung besteht das mindestens eine Nanomatehal aus Graphit, Molybdändisulfid und/oder aus einem organischen Stoff, wie beispielsweise aus Polytetrafluorethylen, zur Verbesserung der Gleit- eigenschaften der Beschichtung. Das Nanomaterial wird vorzugsweise wiederum dem flüssigen Kunststoff bzw. dem flüssigen Harz beigemischt.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht das mindestens eine Nanomaterial aus mindestens einer Keramik zur Verbesserung der Verschleißeigenschaften der Beschichtung. Die ausgewählte bzw. ausgewählten Keramiken werden beispielsweise als Nanopulver einem flüssigen Grundmaterial, beispielsweise einem flüssigen Harz, beigemischt.
Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Beschichtung in un- terschiedlichen Schichttiefen unterschiedliche Nanomatehalien mit unterschiedlichen Materialeigenschaften auf. Dadurch weist beispielsweise die Beschichtung an der Oberfläche ein Nanomaterial mit besonders geeigneten Gleiteigenschaften und in einer darunter liegenden Schichttiefe ein Nanomaterial mit besonders geeigneten Verschleißbeständigkeiten zum Erzielen einer hohen Dau- erfestigkeit der Beschichtung auf. Die einzelnen Materialien und Schichttiefen sowie Zusammensetzungen und Materialverhältnisse sind an die gewünschten Eigenschaften der Beschichtung in den unterschiedlichen Schichttiefen anzu- Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht das mindestens eine Nanomatehal aus einem chemisch und/oder physikalische behandel- baren Nanomatehal zur Veränderung beispielsweise der Bindungseigenschaften, der Oberflächeneigenschaften oder dergleichen. Dadurch können die einzelnen Nanomaterialien vor einem Hinzufügen zu dem Grundmaterial mit den gewünschten Eigenschaften ausgebildet werden, wodurch nach Einbringung der Nanomaterialien in die vorgesehenen Schichttiefen diese speziell ausge- wählte Eigenschaften vorteilhaft aufweisen.
Die Beschichtung weist beispielsweise zusätzlich mindestens ein ausgewähltes Mikropulver auf. Dies ist allerdings nicht zwingend erforderlich, sondern kann bei bestimmten gewünschten Eigenschaften nützlich sein.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung näher erläutert, obwohl es für einen Fachmann offensichtlich ist, dass der vorliegende Erfindungsgedanke nicht auf die wiedergegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern durch den Schutzumfang der Patentansprüche bestimmt ist.
Gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird als Grundmaterial ein Harz, beispielsweise ein Epoxidharz, in flüssiger Form verwendet.
Dem flüssigen Harz werden anschließend ein oder mehrere Nanomaterialien derart beigemischt, dass die Beschichtung bestehend aus dem Grundmaterial Harz und dem bzw. den beigemischten Nanomaterialien vorbestimmte Gleiteigenschaften, Verschleißeigenschaften und/oder Haftfestigkeitseigenschaften aufweist. Die beigemischten Nanomaterialien können ganz unterschiedliche chemische und werkstoffliche Zusammensetzungen aufweisen. Beispielsweise sind für die Verbesserungen der Gleiteigenschaften Nanomaterialien aus Gra- phit, Molybdändisulfid oder Polytetrafluorethylen oder andere chemische Zusammensetzungen vorteilhaft. Zum Verbessern der Verschleißbeständigkeit können beispielsweise Nanomatehalien aus Keramiken verwendet werden. Metallische Nanomaterialien, wie beispielsweise Metalloxide werden vorteilhaft dem flüssigen Harz beigemischt, um die physikalischen Eigenschaften, wie beispielsweise die elektrische und thermische Leitfähigkeit, optische oder magnetische Eigenschaften, Klebefestigkeiten, Oberflächenaffinitäten oder dergleichen gezielt einzustellen.
Die beigemischten Nanomaterialien können beispielsweise vor der Beimischung mittels geeigneter Verfahren vorbehandelt werden. Dadurch können neben dem Einsatz von chemisch reinen Nanomaterialien auch chemisch und/oder physikalisch modifizierte Materialien eingesetzt werden. Vorteilhaft werden die Nanomaterialien chemisch, beispielsweise mittels Säuren, Laugen, Salzen oder dergleichen, oder physikalisch, beispielsweise mittels einer radioaktiven Bestrahlung, einer Magnetisierung oder dergleichen, vor der Beimischung geeignet behandelt. Dadurch können beispielsweise gezielte chemische Bindungen zwischen den Nanoteilchen und dem Grundmaterial, hydrophobe oder hydrophile Oberflächen für eine entsprechende Benetzbarkeit mit einem etwai- gen Schmierstoff oder andere Effekte erzielt werden.
Des Weiteren können zusätzlich zu dem oder den Nanomaterialien auch geeignete Mikromatehalien, insbesondere Mikropulver, dem flüssigen Harz beigemischt werden, um speziell gewünschte Materialeigenschaften der Beschich- tung zu erreichen.
Die oben genannten Nanomaterialien können entweder alleine oder in vorbestimmten Mischverhältnissen zusammen oder in jeglicher erdenkbaren Kombination dem Grundmaterial beigemischt werden, in Abhängigkeit von den jeweils gewünschten Eigenschaften der hergestellten Beschichtung. Insbesondere bei Beschichtungen von einem reibenden Kontakt ausgesetzten Maschinenteilen bzw. bei Gleitlagern sind Beschichtungen vorteilhaft, welche in verschiedenen Schichttiefen unterschiedliche Materialeigenschaften aufweisen. Beispielsweise ist für die Oberflächenschicht eine hohe Verschleißbeständigkeit mit einem geringen Abrieb gewünscht, sodass mittels mehrerer aufeinander folgender Verfahren dem Grundmaterial in der oberen Schichttiefe beispielsweise ein Nanokeramikpulver hinzugefügt wird, welches eine hohe Verschleißbeständigkeit aufweist. Ferner kann der Schichtoberfläche auch ein Nanopulver bestehend aus Graphit, Molybdändisulfid oder Polytetrafluorethylen beigemischt werden, um die Gleiteigenschaften der oberen Schicht der Beschichtung zu verbessern.
Dies ist lediglich als exemplarische Ausführung zu verstehen, wobei für einen Fachmann offensichtlich ist, dass verschiedene Nanomaterialien mittels verschiedener Verfahren in die einzelnen Schichttiefen der Beschichtung zum Erzielen vorbestimmter Materialeigenschaften dieser Schichttiefen einbringbar sind.
Somit schafft die vorliegende Erfindung eine Beschichtung, welche eine gegenüber den bekannten Ansätzen verbesserte Gleichmäßigkeit auf mikroskopischer Ebene aufweist. Ferner wird eine Beschichtung mit einer wesentlich höheren mikroskopischen Verschleißbeständigkeit, mit einer niedrigeren oder gezielt höheren Reibung in Reib- und Bremsbelägen, mit einer längeren Lebens- dauer und ohne Stick-Slip-Effekten erreicht. Die physikalischen Eigenschaften, wie beispielsweise die thermische und elektrische Leitfähigkeit, optische und magnetische Eigenschaften, oder dergleichen, lassen sich auf die oben beschriebene Weise gezielt einstellen. Insbesondere können auch verschiedenen Schichttiefen der Beschichtung durch gezieltes Einbringen von vorbestimmten Nanomaterialien mit bestimmten Eigenschaften in diese Schichttiefen mit vorbestimmten Eigenschaften ausgeildet werden. Zudem lässt sich mit Hilfe von Nanofüllstoffen auch die Homogenität von Gleitlagern über die Lebensdauer besser steuern, wobei die Menge an Füllstoffen reduziert werden kann.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiel vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.

Claims

Patentansprüche
1. Beschichtung auf vorbestimmten Flächen von einem reibenden Kontakt ausgesetzten Maschinenteilen, insbesondere von Gleitlagern, bestehend aus:
einem Grundmaterial; und aus
mindestens einem in Abhängigkeit der gewünschten Verschleiß-, Gleit- und/oder Hafteigenschaften der Beschichtung ausgewählten Nanomateri- al.
2. Beschichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Grundmaterial mindestens aus einem Kunststoff, beispielsweise aus einem Harz, besteht.
3. Beschichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Nanomaterial aus Graphit, Molybdändisulfid und/oder aus einem organischen Stoff, beispielsweise aus Polytetrafluorethylen, zur Verbesserung der Gleiteigenschaften der Beschichtung besteht.
4. Beschichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Nanomaterial aus mindestens einer Keramik zur Verbesserung der Verschleißeigenschaften der Beschichtung besteht.
5. Beschichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Grundmaterial aus mindestens einer metallischen Legierung, beispielsweise aus einer Bronzelegierung, besteht.
6. Beschichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Nanomatehal aus mindestens einem Metall und/oder mindestens einem Metalloxid besteht.
7. Beschichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung in unterschiedlichen Schichttiefen unterschiedliche Nanomatehalien oder unterschiedliche Na- nomatehalzusammensetzungen mit unterschiedlichen Materialeigenschaften aufweist.
8. Beschichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Nanomatehal aus einem chemischen und/oder physikalisch behandelbaren Nanomaterial zur Veränderung der Bindungseigenschaften, der Oberflächeneigenschaften oder dergleichen besteht.
9. Beschichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung zusätzlich mindestens ein ausgewähltes Mikropulver aufweist.
10. Verwendung der Beschichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche als Gleitfläche eines Gleitlagers oder einer Gleitplatte eines Maschinenteils.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010130529A1 (de) * 2009-05-13 2010-11-18 Ford Global Technologies, Llc Beschichtete leichtmetallscheibe
DE102010022549A1 (de) 2010-06-02 2011-12-08 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Lagerteil sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE102010035528A1 (de) * 2010-08-25 2012-03-01 Bernd Görlach Reib- oder Gleitschicht und Verfahren zu deren Herstellung

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100261625A1 (en) * 2007-09-27 2010-10-14 Taiho Kogyo Co., Ltd. Composition for sliding member and sliding member coated with the composition
DE102009043435A1 (de) * 2009-09-29 2011-03-31 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Gleitlack zur Beschichtung eines Metallbauteils oder aufgebracht auf ein Metallbauteil
DE102010034701A1 (de) * 2010-08-18 2012-02-23 Merck Patent Gmbh Zusammensetzung enthaltend hyperverzweigte Polymere
GB2501926A (en) * 2012-05-11 2013-11-13 Mahle Int Gmbh A sliding bearing having a plastics polymer-based composite layer

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3908038A (en) * 1973-03-28 1975-09-23 Allied Chem Thermoplastic molding compositions
US5726247A (en) * 1996-06-14 1998-03-10 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fluoropolymer nanocomposites
WO2004106391A1 (de) * 2003-06-02 2004-12-09 Merck Patent Gmbh Polymerbasierter werkstoff
WO2004113749A1 (en) * 2003-06-20 2004-12-29 Dana Corporation Bearings
DE10329228A1 (de) * 2003-06-28 2005-01-20 Institut für Verbundwerkstoffe GmbH (IVW) Polymer-Verbundwerkstoff mit einem Füllmaterial zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit
WO2005059017A2 (de) * 2003-12-18 2005-06-30 Leibniz-Institut Für Neue Materialien Gemeinnützige Gmbh Verwendung von nanoskaligen zro2-teilchen
DE102004033968A1 (de) * 2004-07-14 2006-02-09 Ks Kolbenschmidt Gmbh Beschichtung für hochbelastbare tribologische Oberflächen von bewegten Bauteilen
DE102004057190A1 (de) * 2004-11-26 2006-06-01 Frenzelit-Werke Gmbh & Co Kg Tribologische Schicht
WO2006063469A1 (en) * 2004-12-17 2006-06-22 Integran Technologies, Inc. Article comprising a fine-grained metallic materal and a polymeric material
DE102005009552A1 (de) * 2005-03-02 2006-09-07 STE Gesellschaft für Dichtungstechnik mbH Gegenstand mit reibungsvermindernder Beschichtung und Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2319067B (en) * 1996-11-06 2000-06-28 T & N Technology Ltd Forming a bearing
JPH1180767A (ja) * 1997-09-09 1999-03-26 Osaka Gas Co Ltd 減圧下で作動する摺動部材用材料
DE10227458A1 (de) * 2002-06-20 2004-01-22 Gerhard Prof. Dr. Fauner Anorganischer Gleitlagerwerkstoff
US7294388B2 (en) * 2002-08-13 2007-11-13 Borgwarner Inc. Friction material with nanoparticles of friction modifying layer

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3908038A (en) * 1973-03-28 1975-09-23 Allied Chem Thermoplastic molding compositions
US5726247A (en) * 1996-06-14 1998-03-10 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fluoropolymer nanocomposites
WO2004106391A1 (de) * 2003-06-02 2004-12-09 Merck Patent Gmbh Polymerbasierter werkstoff
WO2004113749A1 (en) * 2003-06-20 2004-12-29 Dana Corporation Bearings
DE10329228A1 (de) * 2003-06-28 2005-01-20 Institut für Verbundwerkstoffe GmbH (IVW) Polymer-Verbundwerkstoff mit einem Füllmaterial zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit
WO2005059017A2 (de) * 2003-12-18 2005-06-30 Leibniz-Institut Für Neue Materialien Gemeinnützige Gmbh Verwendung von nanoskaligen zro2-teilchen
DE102004033968A1 (de) * 2004-07-14 2006-02-09 Ks Kolbenschmidt Gmbh Beschichtung für hochbelastbare tribologische Oberflächen von bewegten Bauteilen
DE102004057190A1 (de) * 2004-11-26 2006-06-01 Frenzelit-Werke Gmbh & Co Kg Tribologische Schicht
WO2006063469A1 (en) * 2004-12-17 2006-06-22 Integran Technologies, Inc. Article comprising a fine-grained metallic materal and a polymeric material
DE102005009552A1 (de) * 2005-03-02 2006-09-07 STE Gesellschaft für Dichtungstechnik mbH Gegenstand mit reibungsvermindernder Beschichtung und Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010130529A1 (de) * 2009-05-13 2010-11-18 Ford Global Technologies, Llc Beschichtete leichtmetallscheibe
DE102010022549A1 (de) 2010-06-02 2011-12-08 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Lagerteil sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE102010035528A1 (de) * 2010-08-25 2012-03-01 Bernd Görlach Reib- oder Gleitschicht und Verfahren zu deren Herstellung

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