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Area-1 Functional Interfaces and Surfaces

 

Wissenschaftliche Relevanz:

Wissenschaftliche Klärung und Definition prozessrelevanter Schritte. Klärung der Zusammenhänge zwischen Herstellungsparameter, Schichtzusammensetzung, Struktur und Eigenschaften.

 

Industrielle Relevanz:

Funktionelle Oberflächen - Neue Schichtsysteme für den Korrosions- und Verschleißschutz
Abscheidung von Legierungen, Codeposition von Schicht und Nanopartikeln, Schichtsysteme aus nichtwässrigen Elektrolyten.

 

Beschreibung:

Die galvanische Abscheidung von Metallschichten stellt eine Möglichkeit zur Gestaltung der Oberflächeneigenschaften von Werkstoffen dar.
Die Grundeigenschaften eines Werkstoffes, wie z.B. Festigkeit, elektrische Leitfähigkeit, etc. können  durch elektrochemische Beschichtung mit Eigenschaften wie z.B. erhöhter Oberflächenhärte, Glanz oder Korrosionsbeständigkeit verbunden werden.

 

Umgekehrt können durch elektrochemische Auflösungsprozesse sowohl nichmetallische Oberflächenschichten erzeugt oder verstärkt (z.B. Aluminium- oder Titanoxid) als auch metallische Werkstoffe durch gezielten Abtrag formgebend bearbeitet werden (ECM- electrochemical machining)
Diese Verfahren stellen seit Jahrzehnten industrielle Schlüsseltechnologien dar.

 

Ein traditioneller Mangel der galvanischen Oberflächentechnik besteht in der teilweisen Verwendung toxischer Materialien und in einem - trotz jahrzehntelanger Anwendungserfahrung - gelegentlich geringen Kenntnisstand  über Abscheidungsmechanismen und über die Zusammenhänge zwischen Herstellungsbedingungen, Schichtzusammensetzung, Mikrostruktur und den erzielten Eigenschaften.

 

An der Schnittstelle zwischen industrieller Anwendung und wissenschaftlicher Forschung  liegen die Ziele der verschiedenen –multilateralen- Projekte dieses Arbeitsgebietes Area 1, „Elektrochemische Metallabscheidung- und Auflösung“ in der Erforschung grundlegender Zusammenhänge, welche die Voraussetzung für die Entwicklung neuer, konkurrenzfähiger Verfahren bilden sollen. Die Ergebnisse dieser Forschungen sollen es letztlich unseren industriellen Partnern ermöglichen, in neuen Verfahren die technischen Eigenschaften von Beschichtungen zu  verbessern und gleichzeitig das Umweltrisiko der Verfahren und der Produkte zu verringern.

 

Systematische wissenschaftliche Untersuchungen sind einerseits auf die Aufklärung elektrochemischer Reaktionsmechanismen ausgerichtet. 
Andererseits werden durch extensive Charakterisierung der hergestellten Schichten deren Struktur-Eigenschafts-Beziehungen in Verbindung mit wesentlichen Herstellungsparametern erforscht.