Getunte Schichten sorgen für Sauberkeit

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Hafteigenschaft reduzieren

Die Beschichtungen bestehen aus Kohlenstoff und weiteren Elementen und sind nur wenige Mikrometer dick. Das ist etwa 50 Mal dünner als ein menschliches Haar. Von Grund aus sehr hart und beständig, zeichnen sich Kohlenstoffschichten durch gute Anti-Korrosions- und Anti-Verschleiss-Eigenschaften aus. Durch den «Einbau» von nichtmetallischen Elementen wie Fluor und Silizium lässt sich deren Oberflächenenergie, und damit ihre Hafteigenschaft, reduzieren. Ein zusätzlicher Anti-Fouling-Effekt entsteht. «Je nach Art und Menge des eingesetzten Elements können wir die Eigenschaften der Beschichtungen gezielt steuern», beschreibt Dr. Peter-Jochen Brand, Abteilungsleiter «Transferzentrum Tribologie» am IST die Fertigung. «Das ist auch nötig, denn Industrieanlagen sind durch flüssige Stoffe ganz unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt. Man denke nur an die Milchverarbeitung oder Fruchtsaftherstellung in der Lebensmittelindustrie, die Fertigung von Lacken in der chemischen, die Medikamentenproduktion in der pharmazeutischen Industrie oder den Transport von Erdöl.»

Starke Nachfrage nach Anti-Fouling-Lösungen

Die Industrie setzt kohlenstoffbasierte Beschichtungen aktuell in erster Linie ein, um Reibung und Verschleiss zu verringern. Obwohl bereits jetzt stark nachgefragt, stecken die Anti-Fouling-Anwendungen noch in den Kinderschuhen. Von ihrer Innovation erwarten Keunecke und Brand deshalb neue Impulse für den Markt. Auf der Hannover Messe zeigen die Wissenschaftler die Vielfalt ihrer neuen Anti-Fouling-Beschichtungen anhand eines nachgebauten Springbrunnens. Wasser läuft hier über die verschiedenen «getunten» Oberflächen und bildet dabei – je nach Grad des Anti-Haft-Effekts – unterschiedliche Tropfenmuster. «Nachdem wir jetzt wissen, wie wir die Schichten individuell ‹einstellen› können, geht es im nächsten Schritt um die Frage, wie wir die beschichteten Apparaturen am effizientesten produzieren können. Denn Anti-Fouling funktioniert bereits sehr gut auf Aussenflächen, die Innenbeschichtung, zum Beispiel von Rohren, ist jedoch alles andere als einfach. Hier arbeiten wir deshalb mit Partnern aus Industrie und Forschung an neuen Herstellungsprozessen», schliesst Keunecke. <<

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