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Bei der Académie des Sciences in Frankreich wurde um 1840 eine Kommission von fünf Wissenschaftlern unter der Leitung des angesehenen Jean Baptiste Dumas gebildet [1], um über die in den Ausführungen von Professor de la Rive in Genf in dem Zitat: „brachten mich längst auf den Gedanken, ob man nicht eine Goldauflösung durch den elektrischen Strom so zersezen kann, daß sich das Gold Molecul für Molecul auf den zu vergoldenden Gegenstand ablagert“ [2] vorgeschlagenen Methoden zur Vergoldung von Silber- und Platindrähten im Eintauchverfahren zu berichten.

Im Februar 2021 startete das virtuelle Veranstaltungsformat MID Days. Es soll dem Austausch zwischen Wissenschaft und Unternehmen über Forschungsaktivitäten dienen.

Das im Umfeld der aktuellen Rohstoff-Preisentwicklung ungewöhnliche Anziehen der Silberpreise sorgt für Unruhe – jedoch anders als spekulative Käufe rebellischer Kleinanleger und strategische Leerverkäufe von Aktien seitens professioneller Hedge-Fonds (‚Gamestop‘), die zu regelrechten Tumulten an den US-Börsen geführt haben. Denn der Silber-Preisschub könnte im Bereich leitfähiger Tinten für gedruckte Elektronik auch einen Innovationsschub auslösen. Zu diesem Schluss kommt der britische Marktforscher und Konferenz-Organisator IDTechEx.

In diesem Beitrag werden die Ergebnisse einer aktuellen Literaturrecherche und die von eigenen Laborversuchen aus einem F&E-Vorhaben zur Entwicklung von Prozessen für die galvanische Abscheidung von Palladium und seinen Legierungen aus aprotischen Ionischen Flüssigkeiten vorgestellt. Die Auswertung der Literaturdaten und der eigenen Laborversuche zeigen, dass prinzipiell eine Reihe von technisch interessanten Palladiumlegierungen wie Pd/Ag, Pd/Au, Pd/Sn, Pd/In, Pd/Cu und Pd/Ni aus luft- und feuchtigkeitsstabilen Ionischen Flüssigkeiten vom Typ [Bmim]⁺ [BF₄/Cl]^- abgeschieden werden können. Die Zusammensetzung der einzelnen Legierungsschichten kann durch die Ausgangskonzentrationen der einzelnen Metallspezies und durch die Stromform (galvanostatisch vs. Pulsstrom) direkt beeinflusst werden. Momentan ist die aprotische Abscheidung von Pd-Legierungsschichten in einer Schichtdicke von > 1 µm noch aufwendig. Andererseits kann aus den vorgestellten Ionischen Flüssigkeiten eine Vielzahl an verschiedenen Pd-Legierungen elektrochemisch abgeschieden werden.

Bei stromführenden Steckverbindungen in der Elektroenergietechnik ist der Einsatz von Kontaktschmiermitteln Stand der Technik. Als Alternative dazu sollten selbstschmierende Dispersionsschichten galvanisch abgeschieden und anschließend charakterisiert werden. Im Rahmen der Arbeit war es möglich, verschiedene als Festschmierstoffe bekannte Partikel (Grafit, hBN, MoS₂, WS₂, Bi₂S₃ und SnS) in eine Silbermatrix einzubauen. Ag-Grafit wurde hierbei als Referenzsystem zur Beurteilung des Reib- und Verschleißverhaltens der weiteren Partikel herangezogen. Während sich bei Schichten mit hBN, Bi₂S₃ und SnS tribologisch keine Verbesserung gegenüber Reinsilber ergaben, zeigen vor allem Schichten, in welche WS₂ und MoS₂ eingebaut wurden, vielversprechende tribologische Eigenschaften.

Die Eigenschaften der neuen Silber-Palladium-Legierung lassen sich hervorragend für Anwendungen im Bereich der elektrischen Kontaktoberflächen und Steckverbinder nutzen. Insbesondere die erhöhten Anforderungen an Silberschichten aus dem Umfeld der Elektromobilität, wie höhere Härte und verbesserte Abrieb- und Temperaturbeständigkeit zeigen die Notwendigkeit von verbesserten Schichten und Schichtsystemen. Im Vergleich zu etablierten Hartgoldschichten kann die Silber-Palladium-Legierung auch ein deutliches Edelmetalleinsparpotenzial bieten. Die galvanische Beschichtung der Kontaktoberflächen erfolgt in einem Silber-Palladium-Legierungselektrolyt, dieser ist frei von cyanidischen Komplexen und kann in einen konventionellen Galvanikablauf integriert werden.

Im Rahmen der Modernisierung der Analyselabore wurde auch die Ablufttechnik bei Koos auf den neuesten technischen Stand gebracht. Das Abluftkonzept realisierte die Firma Honer Lufttechnische Anlagen aus Spaichingen entsprechend den Vorschriften der TA-Luft. Durch ein spezielles Luftstrommanagement mit regelbaren Volumenströmen wird Energie gespart und den besonderen Prozessabläufen Rechnung getragen.

Endoprothesen helfen seit 130 Jahren den Patienten zu alter Beweglichkeit zurück. Pionierarbeit leistete 1890 Themistocles Gluck in Berlin. Trotz der langen Erfahrung im Bereich der Implantattechnologie, gilt es immer noch die Lebensdauer eines Implantats im Körper des Patienten zu verlängern und die Notwendigkeit für eine Revisionsoperation zu beseitigen. Die Hauptaufgabe liegt dabei bei den Materialwissenschaftlern. Gleich zwei Fraunhofer Institute haben in neuesten Untersuchungen Hüftendoprothesen verbessern können, wie im Folgenden berichtet wird.

Sonnenkollektoren-Recycling

Die Massenproduktion von Sonnenkollektoren begann vor etwa 20 Jahren. Es wurde damals geschätzt, dass die Lebensdauer etwa 25 Jahre betragen würde. In anderen Worten: in nächster Zukunft werden die Mengen an E-Müll aus veralteten Sonnenkollektoren rasch zunehmen. Bis zum Jahr 2050 werden jährlich schätzungsweise 6 Mio. Tonnen an „Solar-Müll“ generiert. Verfahren zum wirtschaftlichen Recycling von verschrotteten Sonnenkollektoren müssen noch entwickelt werden, um Silber, Silizium und andere wertvolle Materialien zurückzugewinnen.

Umweltfreundliche Galvanotechnik von Toyota

In Zusammenarbeit mit dem Vakuumpressmaschinenbauer Mikado Technos und Kanematsu Corporation hat Toyota ein neues Verfahren für die Beschichtung von Automobil- und Elektronik-Komponenten eingeführt, das die Umweltbelastung verringert.