Asperiteetti

Asperiteetti on pinnan mikroskooppisten huippujen ja kuoppien aiheuttama karheus. Käytännössä kahden kappaleen todellinen kosketuspinta koostuu vain näistä yksittäisistä korkeista kohdista, jolloin ilmeinen kosketuspinta on harvoin sama kuin todellinen. Asperiteetit voivat syntyä valmistus- ja materiaaliprosessien seurauksena sekä käytön aikana tapahtuvista muodonmuutoksista.

Tribologiassa asperiteetti vaikuttaa kitkaan, kulumiseen ja tiivistymiseen. Todellinen kosketuspinta muodostuu vain näistä mikro-korkeuksista, ja sen määrä riippuu kuormituksesta sekä materiaalin muotoutumisesta elastisesti tai plastisesti. Pintojen karheutta mitataan usein parametreillä Ra ja Rz, ja sen ominaisuuksia voidaan kartoittaa profilometrialla, atomivoimamikroskopialla (AFM) tai skannauksin (SEM). Yleisimmät mallit, kuten Greenwood–Williamsonin malli, kuvaavat, miten yksittäiset asperiteetit yhdessä määräävät kokonaiskestävyyden. Pintojen käsittely ja pinnoitteet voivat hallita asperiteetin määrää ja laatua.

Geologiassa asperiteetit ovat faulttipinnoilla esiintyviä kohokohtia, jotka vastaavat suurempaa kitkaa ja voivat toimia jännityksen kerääjinä. Niiden sijainti ja evoluutio määrittävät, missä ja miten liike tapahtuu, ja voivat vaikuttaa maanjäristyksen syntynpaikkaan sekä jälkiliikkeisiin. Yleensä suurimmat jännityksen kertymät sijaitsevat näiden karkeiden kohtien ympärillä; veden ja lämpötilan sekä materiaalin vanhenemisen muutoksilla on vaikutusta asperiteettien toimintaan.

Asperiteetin hallinta on keskeistä monilla sovelluksilla, mukaan lukien tiivisteet, laakerit, magneettisten tai mikroskooppisten järjestelmien liitokset sekä pintakäsittelyt. Pintojen loppukäsittely, teksturointi tai pinnoitteet voivat vähentää tai houkua asperiteettien vaikutusta halutun kosketuksen saavuttamiseksi.