Oberflächentechnik/Beschichten

Während früher die Modifizierung physikalischer und mechanischer Eigenschaften von Werkstoffen überwiegend durch Veränderungen der Zusammensetzung des gesamten Materials erfolgte, wird beim heutigen Stand der Technik meist nur noch die Oberfläche von Werkstoffen optimiert. Mit Hilfe diverser Oberflächentechniken werden dünne Beschichtungen auf die Oberflächen von Werkstoffen aufgetragen, die ihnen die gewünschten Eigenschaften verleihen.

Die Eigenschaften, die sich durch Oberflächentechnik modellieren lassen, sind sehr zahlreich. Einige der wichtigsten sind hier eingeteilt in fünf Kategorien aufgelistet:

  • elektrische Funktion (Leitfähigkeit, elektrische Isolation)
  • optische Funktion (Reflexion, Absorption, Dekoration)
  • Grenzflächenwechselwirkung (Biokompatibilität, Benetzbarkeit, Lackierbarkeit)
  • mechanischer Schutz (Verschleiß, Reibung)
  • Barrierefunktion (Korrosionsbeständigkeit, Permeation, Eindiffusion, Wärmeisolation)

Zu den wichtigsten Beschichtungstechniken zählen die chemische und physikalische Gasphasenabscheidung (CVD und PVD), Tauchbeschichtung, Schmelztauchen, Galvanisieren, Chromatieren, Verzinken, Phosphatieren, Verzinnen, Sol-Gel-Verfahren, Pulverbeschichten, Auftragschweißen und Wirbelsintern.

Unabhängig von der eingesetzten Technik ist es in jedem Fall wichtig, dass die Beschichtungen die geforderten Standards reproduzierbar erfüllen. Mit dem Glimmentladungsspektrometer GDA 750 HR von Spectruma Analytik lassen sich Schichtdicken von wenigen Nanometern bis einigen hundert Mikrometern messen. Die relative Tiefenauflösung beträgt dabei 5-10 % der absolut erreichten Tiefe in allen oberflächennahen Schichten. Gleichzeitig kann die chemische Zusammensetzung der Schichten und des Substrats analysiert werden. Alle Elemente des Periodensystems einschließlich H, Li, Na, C, N, P und O werden präzise erfasst. Die Nachweisgrenzen liegen dabei zwischen 0,1 und 10 ppm.

Eine Messung dauert nur einige Minuten und die Proben müssen dafür überhaupt nicht präpariert werden, sondern können aus der Produktion entnommen und direkt analysiert werden. Zudem lässt sich das GDA 750 HR so programmieren, dass die Software je nach Aufgabenstellung gewünschte Bedingungen (z.B. maxi­male/minimale Konzentrationen oder Schichtdicken) automatisch erkennt, sodass auch ungeschultes Personal problemlos die Glimmentladungsspektrometer bedienen kann. Zusammengefasst ist das Glimmentladungsspektrometer GDA 750 HR das ideale Messgerät sowohl für schnelle produktions­begleitende Kontrollen als auch für wissenschaftliche Forschung.

Für weitere Informationen zum GDA 750 HR und weiteren Glimmentladungsspektrometern folgen Sie bitte dem Link.