Neue superharte Schutzbeschichtungen
Superharte Materialien (SHM, Superhard Materials) werden auf Basis eines wissenschaftlichen Tests gruppiert, um ihre Fähigkeit, Eindruck oder Deformation aufgrund einer standardisierten Kraft zu widerstehen. Als Ergebnis ihrer einzigartigen Eigenschaften sind SHM besonders in Werkzeugmaschinen, Motorteilen, Gasturbinenschaufeln nützlich und auch in Bereichen, in denen bewegende Teile hohe Reibung verursachen oder in heißen, korrosiven Umgebungen angewandt werden. Das bekannteste und am weitesten verbreitete SHM sind Diamanten und kubisches Bornitrid (CBN, Cubic Boron Nitride), obwohl ihre Instabilität bei sehr hohen Temperaturen ihre Verwendung begrenzt. Da nanostrukturierte Materialien oft bessere Eigenschaften als Vollmaterial aufweisen und da Molekulardefekte in Vollmaterial zu Brüchen führen können, interessierte man sich immer mehr für nanostrukturierte SHM. Europäische Forscher, von der Finanzierung des Projekts "Deposition of super-hard nanocomposite films by plasma processing" (Deshnaf) unterstützt werden, wollten grundlegendes Wissen über nanostrukturierte SHM und die Eigenschaften von Nanokomposite-Filmbeschichtung, die über verschiedene Ablagerungsmethoden angewandt werden, verbessern. Die Forschungsarbeiten konzentrierten sich insbesondere auf zwei Gruppen von SHM (eine Gruppe mit zwei Hartphasen und eine weitere mit einer harten und einer weichen Phase) und auf drei Ablagerungstechniken mit den Bezeichnungen physikalische Gasphasenabscheidung (PVD, Physical Vapour Deposition), plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PACVD, Plasma-Assisted Chemical Vapour Deposition) und plasmaunterstützte physikalische Gasphasenabscheidung (PAPVD, Plasma-Assisted Physical Vapour Deposition). Die Forscher des Projekts Deshnaf untersuchten die superharten Nanokomposite-Filmbeschichtungen auf Temperaturstabilität, Oxidationsresistenz und anderen Eigenschaften in Verbindung mit Bewegung wie Reibung und Verschleiß. Darüber hinaus untersuchten sie Vorgangsparameter zur Optimierung. Die Ergebnisse des Projekts Deshnaf könnten eine Alternative zu konventionellen SHM wie Diamanten und CBN bereitstellen sowie die künftige Entwicklung superharter Nanokomposite-Filmbeschichtungen mit besseren Eigenschaften auf Grundlage eines besseren Verständnis typischer Ablagerungsvorgänge verbessern. Die Vermarktung bringt das Potenzial mit sich, zahlreiche Industriezweige positiv zu beeinflussen und somit die Wirtschaft der EU und die Herstellung von Komponenten mit höheren Leistungen zu fördern.
