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Eisabweisende Beschichtungen gibt es schon länger, bislang sind sie aber sehr empfindlich und lösen sich recht schnell von den zu schützenden Oberflächen. Einem Forschungsteam um Anna Maria Coclite und Gabriel Hernández Rodríguez vom Institut für Festkörperphysik der TU Graz ist nun ein Entwicklungssprung gelungen.

Ein Workshop mit dem Namen „Drohendes Chrom (VI) Verbot setzt die Industrie unter Druck – Perspektiven mit der Dünnschichttechnologie“ greift das Dilemma der sich stetig verschärfenden Regulierung der Chrom(VI)Galvanisierung auf und stellt Perspektiven mittels chemischer und physikalischer Gasphasenabscheidung (PVD/CVD) vor.

Physiker der Universität Duisburg Essen UDE haben eine Methode gefunden, zwei verschiedene 2D-Materialien wie z. B. hexagonales Bornitrid (hBN) und Borophen mit einem einzigen Prozessgas zu produzieren. Ein Verfahren dafür ist die chemische Gasphasenabscheidung (chemical vapour deposition, CVD). Dabei wird das gasförmige Prozessgas Borazin als Quelle für Bor und Stickstoff über einen Iridium-Einkristall geleitet. Dort zersetzt sich das Gas und bildet bei hohen Temperaturen neue Strukturen auf der Iridium-Oberfläche.

Going Green – aber wer soll das bezahlen?

Fast alle sind sich einig (außer vielleicht Präsident Trump), dass wir aufhören müssen, fossile Brennstoffe zu verbrennen, um die globale Erwärmung zu minimieren. Alle sind sich einig, dass die Kosten enorm sein werden – viele Billionen Euro. Aber wer soll das bezahlen? Einige sind der Meinung, dass die ölproduzierenden Länder – von denen viele sehr wohlhabend sind – dafür aufkommen sollten. Andere argumentieren, dass die Kosten von den Ländern getragen werden sollten, die fossile Brennstoffe importieren und verbrennen. Schließlich sind sie es, die das CO₂ ausstoßen. Saudi-Arabien, z. B., ist sehr wohlhabend. Doch über 90 % des Nationaleinkommens stammen aus dem Export von Erdöl und verwandten Produkten, und solche Länder müssen jetzt damit beginnen, ihre Wirtschaft umzugestalten, um völlig neue Einkommensquellen zu schaffen. Dabei stehen sie im Wettbewerb mit Europa, den USA und vielen Ländern des Fernen Ostens. Anders ausgedrückt: Diese erdölexportierenden Länder werden völlig neue Industrien wie die Pkw-Herstellung, Elektronik oder vielleicht chemische und pharmazeutische Produkte schaffen müssen, um die Einkommensverluste aus dem Erdöl zu ersetzen. Und das in einem Klima, in dem die Temperaturen oft über 40 °C liegen werden – und das jedes Jahr heißer wird. Ich glaube nicht, dass viele von uns Europäern in einem solchen Klima leben möchten. Während ich dies schreibe, beträgt die Temperatur in Khartum (und wir haben fast Oktober) jeden Tag 42 oder 43 °C.

So vielfältig wie sich Kohlenstoff in der Natur bzw. in technisch hergestellten Werkstoffen präsentiert, so breit ist auch dessen Anwendung. Zu den Modifikationen gehören die kristallinen Formen Grafit, Diamant- sowie Graphen und amorphe Kohlenstoffe (auch: Diamond-Like Carbon, DLC). Dünne Kohlenstoffschichten in Form von amorphen Schichten mit hoher Mikrohärte reduzieren Reibung und Verschleiß z. B. bei Schneidwerkzeugen, medizinischen Instrumenten, Implantaten, industriellen Bauteilen, wie Kolben und Zahnräder oder Uhrenkomponenten [1]. Ein Überblick zu aktuellen Projekten und Events der Europäischen Forschungsgesellschaft Dünne Schichten EFDS.

Ein detaillierter und differenzierter Marktausblick über die nächsten zehn Jahre für die Anwendungen des viel versprechenden Materials Graphen kommt vom britischen Marktforscher IDTechEx (ŒGraphene Market & 2D Materials Assessment 2023-2033'). Schlussfolgerung: Die Märkte für Graphen und dessen Derivate entwickeln sich entlang der im Hightech-Bereich typischen Hype-Kurve, wobei die die erwartete Kommerzialisierung stetige Fortschritte macht und in den nächsten Jahren signifikante Zuwachsraten erzielen wird.

Mit einer leitfähigen Variante erweitert GCT die Einsatzmöglichkeiten seiner diamantbeschichteten Werkzeuge in der Leiterplattenbearbeitung. Kontaktbearbeitung ließ die für deutlich erhöhtes Werkzeug-Standvermögen bekannte Diamantbeschichtung bislang nicht zu – die im Hot-Filament-CVD-Verfahren erzeugte Schicht war nicht leitfähig.

Moderne plasma-unterstützte PVD-Technologien im Maschinen- und Komponentenbau

Das High Power Impulse Magnetron Sputtering (HiPIMS) findet immer breitere Anwendungen. Ein großes Einsatzfeld ist zum Beispiel die Beschichtung von Hartmetall-Präzisionswerkzeugen.

Erfahrungsaustausch von Designern, Konstrukteuren, Entwicklern und Beschichtern in Chemnitz

Die von der Europäischen Forschungsgesellschaft Dünne Schichten e.V. (www.efds.org) organisierte Veranstaltung am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Chemnitz präsentierte auch aktuelle Forschungsthemen des Fraunhofer-Instituts. Unter anderem gab es neue Technologiefelder in der Umform- und Zerspanungstechnik.