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Das übergeordnete, bedeutende Ziel der REACh-Verordnung ist der verbesserte Schutz der menschlichen Gesundheit und der Umwelt vor den Risiken, die von (gefährlichen) chemischen Stoffen ausgehen können. Auch der ZVO unterstützt dieses Ziel.

Als die Galvanik in die Halbleiterfertigung einzog und eine weitgehend unbemerkte Einebnungstheorie neu entdeckt wurde

Branchenschau setzt neue Bestmarken

Die European Coatings Show machte Nürnberg vom 21. bis 23. April 2015 wie alle zwei Jahre zum Treffpunkt der internationalen Coatings-Gemeinschaft. Mit 1024 Ausstellern und 28481 Fachbesuchern war die diesjährige Ausgabe größer denn je – und trotzte damit auch einem deutschlandweiten Bahnstreik, der die Anreise erschwerte.

Besuch beim Technologieführer in der Bleiproduktion

Wer Blei will, bekommt auch Silber und Gold. Es sind die Verunreinigungen, die die Bleiproduktion besonders lohnend machen. So in Stolberg bei Aachen. Hier steht eine der modernsten und leistungsfähigsten Bleihütten der Welt. Mit einem international einmaligen Verfahren kann selbst in einer dicht besiedelten Umgebung umweltschonend und effizient produziert werden.

In eine optimale Anode zu investieren, ist eine komplexe Aufgabe. Viele Fragen sind zu beantworten: Welche Anforderungen gibt es an die Gleichmäßigkeit des Beschichtungsergebnisses? Welche Anodenreaktionen sind aufgrund der Sauerstoffüberspannung zu erwarten? Sind lösliche oder unlösliche Anoden besser geeignet? Wie hoch sind Investitionsaufwand und Kosten für die Wartung, wie lange die Lebensdauer? // 

Investing in an optimal anode is a complex task. Numerous questions are to be answered: What are the requirements on the uniformity of the resulting coating? What anodic reactions are to be expected due to oxygen overvoltage? Are soluble or insoluble anodes better suited? What are the investment expenses and the costs for maintenance? How long is the life expectancy?

Die grundlegenden Funktionen der Oberfläche eines elektrischen Kontaktes sind die elektrische Verbindung und Leitung. Kupfer und Kupferlegierungen sind die am häufigsten verwendeten Basismaterialien für elektrische Kontakte. Diese sind jedoch anfällig gegenüber Korrosion. Für anspruchsvolle Anwendungen wird aufgrund der geforderten hohen Korrosionsbeständigkeit und des stabilen elektrischen Verhaltens häufig Gold als Material für Schutzschichten verwendet. Bei Edelmetallschichten ist die Lebensdauer abhängig von deren tribologischen Verhalten, insbesondere die Verschleißbeständigkeit. Reingold ist sehr weich. Um die Verschleißbeständigkeit zu verbessern, wird in der Regel Hartgold verwendet. Hierfür werden Legierungselemente wie Kobalt, Eisen oder Nickel verwendet. Allerdings ist der Effekt durch den Einsatz von Legierungselementen, durch den galvanischen Prozess sowie auch Oberflächeneigenschaften, die für elektrische Kontakte benötigt werden, begrenzt. Bei der Herstellung von Hochleistungsbeschichtungen stellt sich die Herausforderung an eine hohe Verschleißfestigkeit sowie auch eine hohe Leitfähigkeit. Gleichzeitig soll der Edelmetalleinsatz reduziert werden. Wir zeigen die Korrelation zwischen der Verschleißbeständigkeit der Schichtsysteme und der Lebensdauer von elektrischen Kontakten. Unsere Untersuchungen zeigen eine neue Möglichkeit auf, um Goldoberflächen zu modifizieren. Anstelle von Legierungselementen werden Nanopartikel aus Metalloxiden sowie aus PTFE verwendet, um die Verschleißbeständigkeit zu erhöhen. Das Paper zeigt Ergebnisse und Herausforderungen bei der Hartgoldschicht und bei der Verwendung von Nanopartikeln in der Galvanotechnik. // 

The basic function of the electrically conductive surface of electrical connectors is electrical conduction. The electrical conductivity of copper and copper alloys can be largely reduced by corrosion and in order to avoid corrosion, protective coatings must be used. Gold is one of the most commonly used noble plating materials for high performance electrical connectors because of its high corrosion resistance and its good and stable electrical behavior. The tribological behavior of gold coatings of electrical connectors influences the lifetime of electrical contacts decisively. Pure gold is very soft. In order to improve the wear resistance of gold plates, hard gold is usually used. The high degree of hardness is achieved by alloying elements such as cobalt, iron or nickel. However, the effect of alloying elements is limited by the galvanic process and other surface properties, which are also required for electric contacts. The authors have investigated different ways to minimize the consumption of gold for electrical contacts and to improve the wear resistance without impairing the electrical performance of the gold coating. The study shows the correlation between the wear resistance of coatings and lifetime of electrical contacts. A new way of the modification of gold coatings is investigated. Instead of alloying elements nanoscale particles, mostly metal oxides, are used for the modification of coatings. Some of the nanoscale particles show considerable impact on the performance of plates for electric contacts. This paper shows the first results and new challenges when using nanoscale particles for electroplating.

Vertically aligned multi walled carbon nanotubes (MWCNT) were synthesised on ordered nanoporous anodic templates prepared on Al 6061 using chemical vapour deposition. Nanoporous anodic templates were prepared using sulphuric acid anodisation at 10?°C. Catalysing of the substrate was done using pulse electrodeposited nickel to create a nano-grain structure. Methane and hydrogen were used as the carbon source for synthesis. Characterisation studies of the anodic template and carbon nanotubes were done using Field Emission Scanning Electron Microscopy and Raman spectroscopy. Ordering of the anodic nanopores were analysed using Image J software. Raman spectroscopy results revealed a D/G ratio of ~ 1 which gives fairly good quality carbon nanotubes without any post heat treatments or purification processes. FESEM results showed carbon nanotubes of diameter ~ 20?nm. // 

Vertikal ausgerichtete, mehrwandige Kohlenstoff-Nanoröhren (MWCNT) wurden auf nanoporösen anodischen Al 6061-Vorlagen synthetisiert. Die Vorlagen wurden mit Schwefelsäure-Anodisierung bei 10?°C vorbehandelt. Die Katalysierung des Substrats wurde mit Impuls-Elektrodeposition von Nickel ausgeführt, um eine Struktur mit einer Körnigkeit in Nano-Dimensionen zu schaffen. Als Kohlenstoffquelle für die Synthese wurden Methan und Wasserstoff eingesetzt. Die Untersuchungen zur Charakterisierung der Kohlenstoff-Nanoröhren wurden per Feldemissions-Rasterelektronenmikroskopie (FESEM) und Raman-Spektroskopie durchgeführt. Die Ergebnisse der Raman-Spektroskopie zeigten ein D/G-Verhältnis von ~ 1, was auf eine recht gute Qualität der Kohlenstoff-Nanoröhren verweist. Die FESEM-Ergebnisse zeigten Kohlenstoff-Nanoröhren mit einem Durchmesser von ~ 20?nm.

Neues aus der Fachwelt, Aus den Unternehmen, Wichtiges in Kürze, Tagungen, Ausbildungen, Fachmessen

Der G7-Gipfel in unserem Land ist jetzt, da Sie diese Zeilen lesen, gerade zu Ende gegangen. Im Vorfeld hat er wie immer für mächtig Wirbel gesorgt – und das zurecht, wie wir gleich sehen werden. Grundsätzlich geht es bei so einem Gipfel nicht darum, Ergebnisse zu finden, es geht einfach nur darum, „die wichtigsten Weltprobleme zu diskutieren". Und zwar von den Regierungschefs der sieben führenden Wirtschaftsnationen plus Russland (dann: G8). Aber Russland wurde vorzeitig wegen der Ukrainekrise ausgeschlossen. Überhaupt stolpert der kundige Bürger schon über Ungereimtheiten, wenn er die Teilnehmerliste sieht. Neben USA, Frankreich und Deutschland sitzt beispielsweise auch Kanada am Tisch. Warum aber nicht Indien? Warum nicht China? Beide haben ein höheres Bruttoinlandsprodukt als Kanada, China sogar weit mehr als Deutschland und Japan zusammen. Welches die dringendsten Weltprobleme sind, legen die Unterhändler der Regierungschefs lange im Vorfeld zum Gipfel fest. Auch die Abschlusserklärungen, die die Staatschefs nach dem Ende der Beratung geben, sind schon Wochen vorher von Beamten fertig formuliert. Spätestens hier stellt sich die Frage: Warum treffen sich die Regierenden dann überhaupt? Wenn man vorher schon weiß, was man dem Untertan zu erklären hat?

Bericht über die 14. Magdeburger Abwassertage am 18./19. September 2003 in Magdeburg

Es ist erstaunlich, wie viel Neues es jedes Jahr an- lässlich der nun schon traditionellen, von der Firma Dr. Bruno Lange in Kooperation mit dem Bildungszentrum für die Entsorgungs- und Wasserwirtschaft (BEZ), Essen, durchgeführten Magdeburger Ab- wassertage zu berichten gibt. Es ist nicht nur der damit verbundene Erfahrungsaustausch zwischen kommunalen Entsorgern, sondern auch die damit verbundenen Informationen für die Indirekteinleiter aus Industrie und Gewerbe. Doch kommen die Erfahrungsberichte der Indirekteinleiter ziemlich regelmäßig zu kurz gegenüber den Informationen der Kommunen. Das hat wohl seine Ursache darin, dass sich die Indirekteinleiter selten mit ihren Problemen offenbaren, aus Furcht, dass damit latent vorhandene und vielleicht nicht einmal selbst bemerkte Missstände publik gemacht und die Aufmerksamkeit der zuständigen Behörden geweckt werden könnten. Doch geben allein die Informationen und Erfahrungen der kommunalen Betriebe zahlreiche nützliche Hinweise für die Abwassererzeuger, um selbst Verbesserungen vornehmen zu können.

Die industrielle Teilereinigung ist heute ein wichtiger Bestandteil des Produktions- und Fertigungsprozesses. Die technische Entwicklung der Reinigungsanlagen für nicht halogenierte Kohlenwasserstoffe, abgekürzt KW-Technologie, unter Vakuum stellt einen wesentlichen Fortschritt für die Reinigungsverfahren dar. International bekannte Industrieunternehmen haben sich bereits für diese Technologie entschieden.

Einleitung

Bei der nasschemischen Oberflächenbehandlung erfolgen zwischen den einzelnen Behandlungsschritten im Allgemeinen Spülarbeitsgänge, die seit langem besonders bei ebenen Werkstücken (Blechen, Bändern, Leiterplatten usw.) als Spritzprozesse ausgeführt werden. Diese Verfahrensweise hat den Vorteil einer Intensivierung des Spülvorgangs bei gleichzeitiger Verminderung der Spülwassermenge. Führt man diese Spülungen getaktet (Intervallspritzspülen) durch, hat das Spülwasser die Möglichkeit, zwischen den einzelnen Spültakten abzulaufen, sodass ein Mehrkaskadeneffekt eintritt und der Wasserverbrauch nochmals gesenkt werden kann [1]. Diese Technik kann außerdem noch in Kombination mit einem Abblasen der Ware nach dem Spülen eingesetzt werden. Nach [2] soll der Spritzdruck dabei nicht besonders hoch sein, da ansonsten das Spülwasser nach dem Auftreffen auf die Warenoberfläche sofort zurückgeworfen wird, ohne dass eine Vermischung mit den anhaftenden Ausschleppungen geschieht. Es ist also vorteilhaft, zu sprühen und nicht zu spritzen. Bei mehreren Spülstationen einer Anlage kommt es oft durch Druckunterschiede im Leitungssystem zu schwankenden Wassermengen pro Spülung. Daher ist es zweckmäßig, aus Druckflaschen ein definiertes Wasservolumen mittels Pressluft auf die Warenoberfläche zu fördern [3].

Spätestens seit den warnenden Äußerungen des Club of Rome musste man zur Kenntnis nehmen, dass die wirtschaftlich nutzbaren Rohstoff-Reserven unseres Planeten in kurzer Zeit zur Neige gehen werden. Zwar waren die Prognosen sicherlich zweckpessimistisch eingefärbt, doch deutet jede Logik darauf hin, dass in wenigen Generationen gravierende Rohstoff-Mängel auftreten werden. Die Bestrebungen zur Kreislaufwirtschaft greifen nur begrenzt, weil noch immer kostengünstige Rohstoffquellen in den technisch weniger entwickelten Ländern sowie die immer offeneren Handelsschranken den Wettbewerb verzerren. Missstände verschiedenster Art im Bereich der Reststoffentsorgung und -verwertung schwächen die Überzeugungskraft der Argumente für Rohstoffrückführung. Die vormals guten Zeiten haben zu falschen Maßstäben geführt, so dass Rohstoff-Sparmaßnahmen oft nur dann zum Einsatz kommen, wenn kurze Amortisationszeiten – möglichst unter zwei Jahren – gewährleistet sind. Für längerfristige Amortisationen fehlen staatliche Subventionen für den Fall, dass sich die Geschäfte rückläufig entwickeln.

Dichtere Festplatten, kleinere und schnellere Chips und bessere optische Schalter – diese und viele weitere Synergieeffekte werden sich aus der Kombination von Nanotechnologie mit Elektronik und Computertechnik ergeben. Schätzungsweise 300 Milliarden US-Dollar pro Jahr sollen die beiden Branchen ab 2015 zum Gesamtmarkt für Nanotechnologie-Produkte und -Dienste beitragen, dessen Volumen bis dahin eine Billion US-Dollar übersteigen wird. Zu diesem Ergebnis kommt Technical Insights (http://technical-insights.frost.com), ein Geschäftsbereich der Unternehmensberatung Frost & Sullivan. Eine neue Analyse gibt Auskunft über den Stand der Entwicklung und den Einfluss der Nanotechnologie auf unterschiedliche Branchen. Die Nanotechnologie bewegt sich im Bereich von einem Milliardstel Meter und folgt daher den Gesetzen der Quantenphysik. Besondere Bedeutung kommt zwei Nanoformen von reinem Kohlenstoff zu: den so genannten Fullerenen, die winzigen Fußbällen gleichen, und den langen zylindrischen Nanoröhren, die oft 50.000 Mal dünner sind als ein menschliches Haar. Vor allem letztere bergen laut Technical Insights ein enormes Vermarktungspotenzial. Sie sind chiral aufgebaut, extrem flexibel und elastisch, superstark und eignen sich hervorragend als Elektrizitäts- und Wärmeleiter. Deshalb könnten sie in Elektronik und Mikroelektronik, Faseroptik, Avionik, in der Supraleiter- und der Telekomindustrie, bei Schmierstoffen, Lacken und in vielen anderen Bereichen kommerzielle Anwendung finden.

Neue, hochpräzise Dosierpumpe der Firma Micro Mechatronic Technologies AG

Mit der raschen Verbreitung von Mikrotechnologien und Life Sciences wächst in den Labors der Bedarf an Pumpsystemen, die selbst winzige Mengen genau dosieren und fördern können. Speziell mit Blick auf diese Anforderungen wurde eine neue, hochpräzise Dosierpumpe entwickelt, die selbst höchsten Ansprüchen gerecht wird.

In der Verfahrenstechnik wurde bereits Ende der achtziger Jahre erkannt, dass das hohe Ver­hältnis von Oberfläche zu Volumen von Mikro­struktur- komponenten zu hohen Wärmeübertra­gungsleis- tungen führt, die den Einsatz dieser Komponenten als Wärmetauscher interessant er­scheinen lässt [1]. Aber auch in der chemischen Reaktionstechnik ermöglicht der hohe Wärmetransport selbst bei stark exothermen Reaktionen eine isotherme Reaktionsführung und einen kontrollierbaren Reaktionsverlauf ex­plosionsgefährdeter Reaktionen. Aufgrund der geringen Abmessung sind die Strömungsverhältnisse in Mikrokanälen fast immer laminar, und die Mischung der Medien erfolgt über Diffusion. Die hohen Stoff- und Wärmeübergänge und die engen Verweilzeitspektren in Mikroreakto­ren ermöglichen gegenüber konventionellen Re­aktoren eine sehr viel präzisere Prozesskontrolle und ließen dadurch insbesondere bei schnellen, heterogen katalysierten Gasphasenreaktionen höhere Selektivitäten und Ausbeuten erwarten. In einer der ersten Arbeiten, in der dies nachge­wiesen werden konnte, wurde dazu ein am For­schungszentrum Karlsruhe ent­wickelter, metalli­scher Mikroreaktor eingesetzt [2].

Für das Neue Jahr 2004 möchte ich allen unseren Lesern zunächst einmal alles Gute wünschen, persönlich und beruflich viel Erfolg und vor allem Gesundheit. Für das vor uns liegende Jahr 2004 haben wir uns in der Galvanotechnik vorgenommen, dem Trend zur Nanotechnik vermehrt Rechnung zu tragen, der zur Zeit große Bereiche der Wissenschaft – und der Förderpolitik – beherrscht, wo allenthalben mit großem Enthusiasmus der Schritt in die Dimension von einem Millionstel Millimeter (wer kann sich so etwas noch vorstellen?) als die ultimative Zielrichtung und Maxime des Handelns propagiert wird.

Dr. Mirjam Arndt von der Metaplas Ionon Oberflächenveredelungstechnik GmbH stellte die neu entwickelte Beschichtung AlTiN-Saturn und deren Leistungen vor

Die Arc-Technologie ist die verbreitetste industrielle PVD-Technik zur Abscheidung von verschleißschützenden Hartstoffschichten. Vor allem in der universitären Grundlagenforschung wird dagegen verstärkt die Sputtertechnologie eingesetzt. Dies erklärt sich insbesondere durch die dort verwendeten Analyseverfahren für die Dünnschichttechnik. Häufig werden beispielsweise Verfahren der Elektronenspektroskopie mit einer Tiefenauflösung von nur wenigen Atomlagen bzw. wenigen Nanometern und einer lateralen Auflösung von wenigen Mikrometern eingesetzt. Hier können die bei Arc-Schichten typischerweise auf der Oberfläche liegenden so genannten Droplets die Analyse erschweren. Durch geänderte Prozessparameter sind diese nur µm-großen Metalltröpfchen heute allerdings soweit minimiert, dass sie die funktionellen Eigenschaften der Hartstoffschichten für den Verschleißschutz von Werkzeugen nicht beeinträchtigen. Bei den PVD-Sputterschichten treten Droplets nicht auf, weshalb diese Schichten einfacher zu analysieren sind. In der industriellen Anwendung kommt es aber nicht darauf an, analysefreundliche Schichten abzuscheiden, sondern vielmehr Schichten zu applizieren, die erhebliche funktionelle Vorteile aufweisen.