Mittwoch, 28 Oktober 2020 15:00

Bericht aus Indien

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Hartaluminium-Beschichtung

Die elektrolytische Beschichtung von Aluminium ist nicht mit der Beschichtung von Metallen wie Kupfer, Nickel oder Zink vergleichbar, vor allem wenn es um die Badzusammensetzung geht. Die Beschichtung von Aluminium in Salzschmelzen und, in letzter Zeit, in ionischen Flüssigkeiten, ist bekannt.

Abb. 1: Aluminiumbeschichtung mit einem konzentrierten Elektrolyten (Aluminiumtrichlorid und Diglyme)Wissenschaftler der Kyoto Universität in Japan haben in Zusammenarbeit mit Kollegen von der Nanjing Universität in China einen konzentrierten Elektrolyten, bestehend aus Aluminiumtrichlorid und Diglyme (Diglykoldimethylether, G₂), entwickelt und Aluminium elektrolytisch beschichtet. Die Eigenschaften der Aluminium-Schicht wurde bei verschiedenen Molarverhältnissen AlCl₃:G₂ zwischen 0,1 und 0,67 untersucht. Bei niedrigen Molarverhältnissen war die Mikrostruktur flockenartig und durch Mikroporen charakterisiert. Bei dem Molarverhältnis x = 0,4 wurde der optimale Wert erreicht und die Schicht-Mikrostruktur war porenfrei. Die Al-Partikel waren sphärisch. Bei diesem Molarverhältnis existieren kaum neutrale Komplexe, weshalb die Leitfähigkeit des Bads relativ hoch ist, trotz hoher Viskosität und hoher Konzentration. Der Reinheitsgrad lag bei > 99,0% Al. Die Nanohärte der Schicht lag bei 2,86 GPa und war verhältnismäßig dreifach höher als die der Al-Schichten, die aus einem typischen Al-Bad mit ionischen Flüssigkeiten beschichtet wurden. Dank der <100> Kristallorientierung war die Schicht porenfrei und hatte eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit [1].

Robuste Antibeschlag Nanobeschichtung

Eine einzigartige Eigenschaft der Stift- bzw. Tampongalvanik ist die Tatsache, dass man beliebig viele Nanoschichten des Metalls beschichten kann. Dadurch ändern sich die Schichteigenschaften im positiven Sinne.Abb. 2: (a) Aussehen der Al-Schicht und (b) REM-Aufnahme der Al-Schicht (bei -1,0V und x = 0,43)

Wissenschaftlerinnen an der Ewha Womens University in Seoul, Süd-Korea haben, von biomimetischen Beispielen inspiriert, etwas Vergleichbares gemacht. Kieselerde-Komposit-Nanofilme wurden in mehreren Schichten auf eine Grundschicht von dem vielfältig anwendbaren Fe(III)-Gerbsäure-Nanofilm gebracht.

Die Schichtdicke der Nanofilmschicht konnte exakt kontrolliert werden und hatte einen Einfluss auf die Anti-Beschlag Eigenschaften. Auf Grund der superhydrophilen Eigenschaften der SiO₂-Schicht war der Anti-Beschlag Effekt sehr deutlich zu sehen.

Die entwickelte Schicht-Kombination war gegen die Einwirkung von Säuren, Wärme, Hitze und Öl-Kontaminierung beständig. Die Nanobeschichtung konnte mittels Sprühverfahren generiert werden [2].

Abb. 3: REM-Aufnahmen der galvanostatistischen Beschichtung von Al bei x = 0,1, 0,2 bzw. 0,4 und 15 mA.cm-2

Abb. 4: Wirkungsprinzip

Abb. 5: Anti-Beschlag-Test: (a) Außenspiegel und (b) Schutzbrille

Bild 6: Anti-Beschlag Performance-Test mit Glas ohne Beschichtung, mit einer [Fe(III)-TA]6- Beschichtung und mit einer [[Fe(III)- TA]2/Cys50/SiO2]3-Komposit-Beschichtung

Insignia-Karten in Covid-19 Zeiten

Die Firma Insignia, spezialisiert auf das Management von Lifestyle und Luxus, hat ein mechanisches Beschichtungsverfahren entwickelt, um Oberflächen mit Hilfe einer Silberschicht keimfrei zu halten.

Das Verfahren findet Anwendung in den Insignia-Karten. In den Emiraten sind etwa 5 Mio. Kreditkarten aktiv. Etwa 11 % der Kreditkarten weisen, laut einer Studie, Bakterien auf der Oberfläche auf. Als Substrat funktionieren Titan- oder Zink-Oberflächen am besten.

Laut Insignia können die Anwendungsmöglichkeiten auf Handys, Laptops, Bürobedarf und mehr erweitert werden.