Mikrosystemtechnik und Mikroelektronik stellen durch ihre Weiterentwicklung immer speziellere Anforderungen an die von ihnen verwendeten Materialien. Für viele Anwendungen ist daher die Optimierung der Materialoberfläche von entscheidender Bedeutung. Obwohl dabei große Fortschritte erzielt wurden, ist die Charakterisierung der Oberflächen besonders hinsichtlich ihrer tribologischen Eigenschaften noch im anfänglichen Stadium begriffen. Ziel ist es, die bisherigen Erfahrungen bei der Charakterisierung von spröden Oberflächen zu nutzen und durch gezielte Experimente das grundlegende Zusammenspiel zwischen Oberflächenbeanspruchung in kleinen Volumina und Antwortfunktion des Materials herauszuarbeiten. Durch Simulation der multidisziplinären Natur des tribologischen Verhaltens eines Einzelkorns, welches gegen eine Festkörperoberfläche bewegt wird (Ritzversuche mit spitzen Indentern vom Berkovich Typ) an Standardkompaktmaterialien sollen die fundamentalen Prozesse der Reibung und Furchung im Nanometerbereich der Oberflächen untersucht werden. Dabei kann zunächst festgestellt werden, daß das tribologische Verhalten von Festkörpern mit Normalkräften FN<300mN und damit Eindringtiefen h< 2µm nicht mehr durch die klassischen Reibungsgesetze von Amontons` beschrieben werden kann. Statt dessen wird für alle Materialien eine materialspezifische Abhängigkeit des Reibungskoeffizienten vorgegebenen Normalkraft FN beobachtet. Es wird versucht, dieses Verhalten durch Ergebnisse aus Eindruckexperimenten im Nanometerbereich und aus tribologischen Untersuchungen im atomaren Bereich mittels Atomkraftmikroskopie zu erklären. Der dabei entwickelte Ansatz ermöglicht eine vollständige Interpretation der Normalkraftabhängigkeit des Reibungskoeffizienten sowohl für den Gleitreibungs- als auch für den Furchungsprozeß während des Ritzvorganges. Um eine umfassende Einschätzung der Deformation der untersuchten Systeme zu geben, wurden ebenfalls die verursachte Oberflächenverformung innerhalb und außerhalb des Kontaktbereiches mittels Atomkraftmikroskopie (AFM) untersucht. Dadurch wurden detaillierte Informationen über plastische Deformationsprozesse, wie Wallbildung oder Einsinkeffekte an Gläsern und beschichteten Systemen erhalten. Für Eindruck- und Ritzexperimente im Nanometerbereich der Oberflächen von Festkörpern ist die Kenntnis der genauen Indenterflächenfunktion von entscheidender Bedeutung. In dieser Arbeit werden daher verschiedene Methoden zur Bestimmung der Indenterflächenfunktion vorgestellt und verglichen.
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