Artikelarchiv

Das Prinzip „No data, no Market!“ bestimmt in der Europäischen Union den Umgang mit chemischen Stoffen. Der europäische Gesetzgeber ging bei der Einführung der REACh-Verordnung davon aus, daß nur bei Stoffen, über die Informationen in ausreichendem Maße und hoher Qualität vorhanden sind, der Schutz des Menschen und der Umwelt vor Gefahren und Risiken, die von diesen (gefährlichen) Stoffen ausgehen können, gewährleistet werden kann. Um einen Stoff in der Europäischen Union herstellen, importieren, in Verkehr bringen und verwenden zu dürfen, muß eine Registrierung des Stoffes bei der Europäischen Chemikalienagentur ECHA [1] erfolgen. Dazu müssen ganz bestimmte Daten und Fakten über den Stoff und seine Eigenschaften ermittelt und gesammelt werden, die in Form eines Registrierungsdossiers bei der ECHA einzureichen sind. Seit dem 1. Juni 2008 dürfen Stoffe als solche oder in Gemischen nur noch hergestellt oder importiert werden, wenn sie entweder registriert oder im Falle von Phase-in-Stoffen vorregistriert sind.

Um der wachsenden Nachfrage nach Dienstleistungen im Bereich der Oberflächenbeschichtung gerecht werden zu können und Kundenwünsche noch individueller zu erfüllen, hat die Lüdenscheider Firma Metoba Metalloberflächenbearbeitung GmbH ihre Kapazitäten am Standort an der Königsberger Straße in Lüdenscheid erweitert. Kurz hintereinander wurden zwei weitere Bandbeschichtungsanlagen in Betrieb genommen.

Bericht zur Jahreshauptversammlung - Am 7. März 2017 führte der Verein Deutsches Museum für Galvanotechnik e. V. (VDMG) seine jährliche Hauptversammlung in den Räumen des Museums für Galvanotechnik durch. 12 Teilnehmer konnte der erste Vorsitzende des Vereins, Thilo von Vopelius, zu dieser Veranstaltung begrüßen.

Am fem, Forschungsinstitut Edelmetall + Metallchemie, fand am 18. Oktober 2016 ein Seminar zum Thema Kunststoff-Metallisierung statt. Zur Begrüßung referierte Institutsleiter Dr. Zielonka über die Aufgaben des Instituts. Fem steht auch für Forschen – Entwickeln – Messen. Auf diesen Stichworten basieren die Aufgaben, des Instituts, die sich auf 82 Mitarbeiter aufteilen. Das Institut ist stolz auf einen Frauenanteil von 62 %. Die Forschungsprojekte werden durch öffentliche Mittel, die Industrie und den angegliederten Verein für das Forschungsinstitut für Edelmetalle und Metallchemie e. V. finanziert.

Die Ansprüche an die chemische und mechanische Beständigkeit der verwendeten Materialien in der Chemie- und Medizintechnik sind bisweilen sehr hoch. Der Einsatz von Mineralgläsern, Keramiken und verschiedenen Metallen gehört hier zum Standard, je nach Anwendung auch in Kombination. Bei besonders aggressiven Umgebungsbedingungen werden vor allem Edelmetalle und Keramiken eingesetzt. Für spezifische Anwendungen ist eine Kombination bzw. eine Verbindung verschiedener Materialien notwendig. Diese Verbindungen müssen jedoch ebenfalls chemisch beständig sein, was Klebe- oder Lötverbindungen ausschließt. Soll dennoch eine Kombination aus Metall und Keramik eingesetzt werden, braucht es folglich eine andere Verbindungstechnik.

The demands on the chemical and mechanical durability of materials used in chemical and medical technologies sometimes are very high. The use of mineral glass, ceramics and various metals is standard, either sole or combined, depending on the application. Under particularly aggressive environmental conditions predominantly noble metals and ceramics are used. For specific applications a combination or compounding of different materials is necessary. Such compounds, however, must also be chemically durable, which excludes glue or solder mounting. If a combination of metal and ceramics nevertheless is to be used, this entails a different joining technique.

Die aus einem neuen Galvanikprozess abgeschiedene Silber-Palladium-10-Legierung eignet sich sehr gut für Steckverbinderkontakte, die in hochpoligen oder in hochtemperaturbelasteten Applikationen eingesetzt werden. Der Galvanikprozess gestattet eine stabile Prozessführung bei gleichbleibenden Schichteigenschaften. Die Schichthärte, der Kontaktwiderstand und die tribologischen Eigenschaften der Legierung sind über längere Zeiträume bis zu 200 °C stabil. Die Vibrationsfestigkeit der Kontaktschicht ist auch mit einer Kontaktierung zu Standardsilber gegeben.

The deposited silver-palladium-10-alloy from a new electroplating process is well suited for connector contacts, which can be used in high pin count or in high temperature applications. The electroplating process ensures a stable deposition with constant plating layer properties. The hardness, the contact resistance and the tribological properties of the electro plated alloy are stable over longer periods at temperatures up to 200 °C. The vibration resistance of the contact layer is also given with connecting standard silver contacts.

Ein Durchbruchssensor wurde mit Gasdiffusionselektroden und galvanischer Silberabscheidung realisiert. Dieses innovative Metallsystem mit elektrochemisch aktiven Oberflächen wurde entwickelt, um das Erreichen eines bestimmten Schwellenwertes der Menge ausgewählter AMC (airborne molecular contamination) im Luftstrom einer Reinraumtechnikanlage sensitiv und selektiv anzuzeigen. Zum Einsatz kommen derartige Reinraumfilter in den unterschiedlichsten Branchen wie z. B. Halbleiterindustrie, Pharma- und Life-Science-Industrie, Mikroelektronik, Optik, Kosmetik- und Lebensmittelproduktion, Genund Medizintechnik [13]. Als relevante AMC wurden, nach Auswertung eines Fragebogens der betreffenden Industriezweige SO2, HCl, NH3, H2S und HF genannt. Die Realisierung würde für die Galvanotechnik- Branche eine neue Einsatzmöglichkeit des Edelmetalls Silber für funktionale Anwendungen bedeuten.

A perforation sensor was realized with gas diffusion electrodes and galvanic silver deposition. This innovative metal system having electro-chemically active surfaces was developed to sensitively and selectively indicate a certain sufficient threshold value for the amount of the selected airborne molecular contamination (AMC) in the air stream of a cleanroom system. Such cleanroom filters are utilized in various industrial sectors, for example in the semiconductor, pharma and life-science industries, in microelectronics, optics, cosmetics and food production, as well as in genetic engineering and medical technologies [13]. In accordance with the results of a questionnaire directed at the respective sectors, SO2, HCl, NH3, H2S and HF were signified as relevant AMCs. Their implementation in the galvanotechnics sector would establish a new usage option for the noble metal silver in functional applications.

Mittels Pulsstrom wurden Katalysator-Nanopartikel (Pt und Pt3Co) auf einem kommerziell erhältlichen Gasdiffusionssystem abgeschieden und als Kathodenmaterial in der PEM-Brennstoffzelle untersucht. Für eine homogene sowie feinkörnige Abscheidung war eine Aktivierung der stark hydrophoben Oberfäche notwendig. Hierzu wurden verschiedene Konzepte verfolgt. Elektroden welche vor der Abscheidung im Sauerstoff/Argon Plasma aktiviert wurden zeigten mit einer bis zu achtzehnfach höheren Leistung im Brennstoffzellenbetrieb das höchste Potential. Durch Anpassung der Prozessparameter wurden anschließend Pt- und Pt3Co-Nanopartikel auf den aktivierten Elektroden abgeschieden.

By applying a pulse current catalytic nano-particles (Pt and Pt3Co) were deposited on a commercially available gas diffusion system and then investigated for use as cathode materials in PEM fuel cells. For a homogeneous and fine-grained deposition an activation of the strongly hydrophobic surface was necessary. To do this, a number of different concepts were considered. Electrodes, which had been activated before the deposition in the oxigen/argon plasma, showed the highest potential for use in fuel cells, with up to 18 times higher power yields. After adjusting the process parameters Pt- and Pt3Co nano-particles were subsequently deposited on the activated electrodes.

Mikroorganismen sind allgegenwärtig und erfüllen wichtige Funktionen bei der Selbstreinigung von Gewässern, Böden und Sedimenten. Ohne Mikroben gäbe es kein Leben auf unserem Planeten. Aber erst in den letzten Jahren erkennen die Wissenschaftler, wie außerordentlich groß ihre Zahl und Bedeutung tatsächlich ist und wie eng und vielfältig die Verbindungen von Mikroorganismen mit Menschen, Tieren, Pflanzen und Materialien wirklich sind, so dass sie der Autor Bernhard Kegel in seinem Buch als „Die Herrscher der Welt“ bezeichnet hat [1]. Die lange Entwicklungsgeschichte von mehr als 3,5 Mrd. Jahren hat zu Anpassungsfähigkeiten geführt, die Mikroorganismen auch unter widrigsten Umweltbedingungen überleben und reproduzieren lassen. Es wird geschätzt, dass 99 % aller Mikroorganismen auf der Erde die Lebensform in Biofilmen bevorzugen, weil sie ihnen Schutz und Nährstoffe gewährleisten können [2].

Micro-organisms are omnipresent and they have important functions in the self cleaning of waters, soils and sediments. Without microbes there would be no life on our planet. But it is only in the last couple of years that scientists have recognized how extraordinarily large their number and significance really is, and how closely related and manifold the connections between microorganisms and humans, animals, plants and materials really are, so that the author Bernhard Kegel in his book has called them the „rulers of the world“ (Die Herrscher der Welt) [1]. Their long development history of more than 3.5 million years has provided them with the adaptive abilities to survive and reproduce even under the most adverse environmental conditions. Estimations are that 99 percent of all micro-organisms on earth are preferring the life form of bio films because this guarantees them protection and nutrition [2].

Neues aus der Fachwelt

Aus den Unternehmen

Wichtiges in Kürze

Tagungen, Ausbildungen, Fachmessen

Die Anwendung von Edelmetallschichten hat in den vergangenen Jahren einen grundlegenden Wandel erfahren. Im Vordergrund standen zunächst dekorative Bereiche wie Uhren, Schmuck und hochwertige Gebrauchsgegenstände. Mit der Entwicklung der Technik, insbesondere der Elektronik, fanden Edelmetalle dann eine immer breitere Verwendung. Der Einsatz in Massenmärkten verlangt eine höhere Selektivität der Abscheidung und die Reduzierung der notwendigen Schichtdicken. Eine gezielte Anwendung von Legierungsschichten und ihre Anpassung an das Anforderungsprofil haben darüber hinaus zu einer dramatischen Reduzierung des Verbrauchs an Edelmetall geführt. Aufgrund der hohen Kosten immer wieder in Frage gestellt, werden sie ihren hohen Stellenwert wegen ihrer außergewönlichen Eigenschaften jedoch behalten.

Fachzeitschriften aus aller Welt...    für Sie gesichtet!

Eine Standortbestimmung am Beispiel von Chrom(VI)

Es sind Bilder, die in regelmäßigen Abständen in Fernsehbeiträgen und Reportagen zu sehen sind: Smog in chinesischen Großstädten, Menschen mit Atemschutzmasken, Fischsterben in großen Seen. Keine Frage, China kämpft mit teilweise erheblichen Umweltproblemen. Und nicht nur Luft- und Gewässerverschmutzung machen den Chinesen zu schaffen. Auch der an vielen Stellen immer noch laxe Umgang mit Chemikalien hat schwerwiegende Konsequenzen, wie etwa die Explosion im Jahr 2015 in Tianjin, bei der hochgiftige Cyaniden freigesetzt wurden und ein geschätzter Schaden in Höhe von mehr als 2 Milliarden Euro entstand.

Nitrat gehört zu den Stickstoffverbindungen des natürlichen Stickstoffkreislaufes, steht aber immer wieder im Fokus. Warum? Hier einige Beispiele: Der europäische Gerichtshof verklagte Deutschland, weil zu viel Nitrat im Grundwasser ist. Die Landwirtschaft überdünge die Nutzflächen.

Warentester warnen vor Salatsorten mit hohem Nitratgehalt, derzeit insbesonders Rucola. Also gibt es Verzehrempfehlungen für Nitratreiches aus Natur und Gewächshaus. Vorsicht auch beim Genuss gepökelter Fleisch- und Wurstwaren. Nitrate verhindern hier als Konservierungsmittel die Bildung anaerober Keime. Der aktuelle Grenzwert für Trinkwasser liegt nach deutscher Trinkwasserverordnung bei 50mg/l. Wasserversorger „verschneiden“ grenzwertüberschreitende mit nitratärmeren Wässern oder erzielen über Teilentsalzung mittels Membransystemen eine Absenkung des Nitratwertes.

Interview mit Dipl.-Ing. Andreas Schneider und Dipl.-Ing. Peter-Karl Weber

Implantate benötigen ausreichend viel und dauerhaft Energie, um wie gewünscht zu funktionieren. Doch anders als bei einem Handy oder einer Kamera spielt die Größe des Akkus bei Implantaten eine wichtige Rolle. Forscher suchen deshalb nach Wegen, um Energie von außen zuzuführen.

Ein beliebtes T-Shirt Motiv zeigt einen elektrischen Schaltplan, bei dem ein Widerstand mit einem Draht überbrückt ist. Darunter steht: „Widerstand ist zwecklos“. Ursprünglich stammt dieser Satz von den BORG, den Maschinen-Mensch-Wesen aus dem Star-Treck Universum. Diese kybernetischen Organismen, kurz Cyborg genannt, sind assimilierte Lebewesen, denen selbstoptimierende, aktive Implantate immer neue Fähigkeiten ermöglichen – beispielsweise Telepathie, also gewissermaßen WiFi fürs Hirn. Längst ist die Fiktion Wirklichkeit geworden. Mehr und mehr aktive Implantate erneuern oder ergänzen menschliche Sinne. Eindrucksvoll sind beispielsweise die Fortschritte beim Netzhautimplantat: Miniaturisierte Elektrodenkonfigurationen werden direkt ins Auge implantiert und empfangen per Funk Signale einer Kamerabrille. So gelingt es, Erblindeten wieder visuelle Orientierung und auf visuellen Signalen basierte Handlungen zu ermöglichen.

Während die sehr niedrigen Reibungskoeffizienten von Diamant-ähnlichen Kohlenstoffbeschichtungen (a-C:H) eine breite Vielfalt an Anwendungen im Verschleißschutz und als antiadhäsive Oberflächen ermöglichen können, liegt vielfach das Hauptproblem in deren geringer Bruchzähigkeit. Die Anwendung von Karbid-Nanopartikeln in Nanokompositbeschichtungen mit a-C:H als Matrix steigert den Widerstand gegen Versagen, wobei jedoch die tribologischen Eigenschaften nur in geringem Maße z. B. durch höhere Reibung verschlechtert werden. In dieser Arbeit wurden a-C:H-Nanokompositbeschichtungen mit Cr2C-Nanopartikeln mittels Magnetron-Kathoden- zerstäuben (Sputtern) unter verschiedenen Acetylen- Gasflüssen hergestellt und tribologisch geprüft, wobei die Einflüsse aus Mikrostruktur und Härte detailliert dargestellt werden. Damit kann der Einfluss der Größe und Menge an Ausscheidungen als Basis für den Einsatz in selbstschmierenden Anwendungen (z. B. für Automotive-, Luft- und Raumfahrt-, Werkzeuganwendungen) beschrieben werden.//

While the very low friction coefficients of diamond-like carbon coatings (a-C:H) would enable a broad applicability for wear protection and anti-adhesive uses, the main problem of a-C:H is the low fracture toughness. Changing to nanocomposite coatings with a-C:H as matrix and added carbide nanoparticles increases the failure resistance with only low impact on friction properties. This work presents this attempt for a-C:H nanocomposite coatings with embedded Cr2C particles, which were deposited by magnetron sputtering at different acetylene gas flows to show the impact of different nanoparticle size and distribution on microstructure and hardness. Optimum conditions for size and content of nanoparticles, found in this study, may provide the basis for decision for use in self-lubricating, dry contacts in automotive, aero- space and tooling applications.