Schnelleinstieg: Oberflächenveredelung und -funktionalisierung

Nanokomposit-Schichten für Oberflächen mit kombinierten Eigenschaften

Die Kombination aus plasmagespritzten Schichten und einer Nanokomposit-Versiegelung eröffnet zahlreiche neue Anwendungen im Maschinen- und Anlagenbau oder der Medizintechnik. Die durch atmosphärisches Plasmaspritzen (APS) erzeugten Schichten bestehen aus Oxiden, Carbiden und Metallen. Diese dienen als Verschleiß- oder Korrosionsschutz, Wärmebarrieren, Antihaftschichten oder biomedizinische Schichten. Als Ausgangsstoff für die Sol-Gel-Synthese der Nanokomposit-Versiegelung werden Alkoxysilane verwendet, die bei saurer Katalyse in wässrig-alkoholischer Lösung zu Siloxanen kondensieren. Mit Hilfe der Sol-Gel-Technik lassen sich dichte, dünne Nanokompositschichten (Schichtdicke kleiner als 10 μm) herstellen und zahlreiche Eigenschaftskombinationen realisieren.

In diesem Bereich hat das Fraunhofer IKTS in den letzten Jahren bereits verschiedene Anwendungen erschlossen wie beispielsweise Bauteile von Windkraftanlagen (chemische und mechanische Beständigkeit sowie elektrische Isolation), Transportwalzen (Verschleißbeständigkeit und Antihafteigenschaften) oder Zangenspitzen für die Hochfrequenzchirurgie (Antihafteigenschaften und elektrische Isolation). Ein weiterer Ansatz sind viruzide Oberflächenbeschichtungen, die durch ihre Eigenschaften die Übertragungskette von Infektionen unterbrechen. In Krankenhäusern, Alten- und Pflegeheimen könnten beispielsweise Türgriffe, Haltegriffe, Fußböden oder medizinische Hilfsmittel beschichtet werden. Auch ein Einsatz in der Lebensmittel- und pharmazeutischen Produktion ist denkbar, um die Keimfreiheit von Produkten sicherzustellen.