Formation of the tribological properties of oxide layers.

The paper presents the problem of the influence of the structure of oxide layers obtained in an electrolytic process on tribological cooperation with constructional materials. Microhardness and abrasion resistance of oxide layers obtained on aluminium alloys by means of hard anodizing depend mainly on their porosity, morphology, surface roughness and layers' thickness. Utilitarian properties of alumina can be controlled to a rarge degree by changing the current and temperature conditions of the process as well as the composition of electrolyte or of the aluminium substrate. A porous oxide layer characterizes with a columnar structure with numerous micro-, macro- and nanopores formed at the contact point of Al203 fibres. Numerous structural and morphological studies conducted by AFM (atom-force microscopy) and SEM (scanning electron microscopy) have shown that it is possible to effectively control the number and size of alumina as well as micro- and nanopores. Any changes in the structure translate directly into changes of nanoroughness and porosity of the obtained oxide layers. Micro- and macropores on surfaces can be used as lubrication dispensers at sliding cooperation with modern constructional materials, e.g. TG15 or PEEK/BC. Tribological investigations have shown a dependence of wear intensity and friction factor of the couple: anodic oxide layer/plastic, on the internal structure of the cooperating triboelements.

---

W pracy omówiono zagadnienie wpływu budowy warstw tlenkowych uzyskiwanych metodą elektrolityczną na procesy współpracy tribologicznej z tworzywami konstrukcyjnymi. Twardość i odporność na ścieranie warstw tlenkowych wytwarzanych na stopach aluminium metodą anodowania twardego zależą od ich porowatości, morfologii i chropowatości powierzchni oraz głębokości tych warstw. Właściwości użytkowe warstw tlenku glinu można kształtować w szerokim zakresie przez zmianę warunków prądowych i temperaturowych procesu anodowania oraz składu chemicznego elektrolitu i podłoża. Porowata warstwa tlenkowa odznacza się kolumnową mikrostrukturą z licznymi mikro-, makro- i nanoporami powstającymi na styku włókien AI2O3. Przeprowadzone badania mikrostruktury z użyciem mikroskopii sił atomowych AFM oraz elektronowej mikroskopii skaningowej SEM wykazały, że można skutecznie kształtować objętość względną i wymiary włókien tlenku glinu oraz mikro- i nanopor. Zmiany morfologiczne mikrostruktury oddziaływają bezpośrednio na zmiany nanochropowatości oraz porowatości uzyskiwanych warstw tlenkowych. Mikro- i makropory na powierzchni mogą pełnić funkcję zasobników smarnych przy współpracy ślizgowej z nowoczesnymi tworzywami konstrukcyjnymi, na przykład TC15 czy PEEK/BC. Badania tribologiczne wykazały zależność intensywności zużywania oraz współczynnika tarcia pary: anodowa warstwa tlenkowa - tworzywo sztuczne od struktury wewnętrznej współpracujących triboelementów.