Keramikbeschichtung: Definition, Vorteile & Anwendungen

Über Keramikbeschichtungen

Keramikbeschichtungen sind eine spezielle Folie, die auf harte Materialien aufgetragen wird, um sie vor Verschleiß zu schützen. Sie spielen eine große Rolle bei der Erhaltung der Festigkeit und Qualität von Materialien wie Metallen, Kunststoffen und vielen anderen Produkten, die in industriellen und konsumtiven Anwendungen verwendet werden.

Komponenten

Keramikbeschichtungen bestehen typischerweise aus speziellen Verbindungen, die stärkere Eigenschaften als herkömmliche Beschichtungen besitzen. Verbindungen in Keramikbeschichtungen umfassen Karbide, Boride, Nitride und Silicide, die hart genug sind, um zu verhindern, dass sich Material während des Gebrauchs Rückstände ansammelt und anfällig für Brüche wird. Der Sputterprozess wird auf der Beschichtung angewendet. Dabei werden bestimmte Teile des Beschichtungsmaterials entfernt und ein dünnes, sicher haftendes Film auf der Oberfläche abgelagert. Während des Sputterprozesses werden Elemente wie Stickstoff und Kohlenwasserstoffe der Keramikbeschichtung hinzugefügt. Wenn hinzugefügt, machen diese Elemente die Lösung flexibler und elastischer.

Arten

Es gibt zwei Arten von Keramikbeschichtungen: Einzel- und Mehrschichtbeschichtungen. Einzelbeschichtungen werden normalerweise auf bereits starken Materialien aufgetragen, die nicht immer Beschädigungen ausgesetzt sind, wie PVC-Kunststoff und nichtmetallische Produkte. Mehrschichtbeschichtungen werden auf empfindlicheren Produkten wie Glasfaser, Metallen und anderen Gegenständen verwendet, die für spezielle Labor- oder Industriezwecke bestimmt sind.

Eigenschaften

Zu den Eigenschaften, für die Keramikbeschichtungen bekannt sind, gehören verbesserte Festigkeit, Härte, Elastizität und Oxidationsbeständigkeit. Oxidationsbeständigkeit ist die wichtigste Eigenschaft, da sie das Produkt nicht nur vor Brüchen oder Beschädigungen schützt, sondern auch vor Rost und anderen Auswirkungen von Oxidation aufgrund der Einwirkung verschiedener luftgetragener Mittel.

Struktur

Die meisten Keramikbeschichtungen werden heute in Mehrschichten und Superlattices entwickelt. Sie werden abwechselnd hergestellt, indem zwei Filme mit unterschiedlichen Komponenten platziert werden, um geschichtete Strukturen zu erzeugen. Durch die Mehrschicht- und Superlattice-Strukturen kann jede Komponentenmaterial optimal funktionieren und das Produkt vor Beschädigung oder Bruch schützen. In einigen Beschichtungen werden andere Elemente wie Vanadium, Aluminium, Chrom und Yttrium verwendet, um eine wesentlichere Schicht auf der Lösung zu bieten. Diese Elemente verbessern die Festigkeit und Qualität der Beschichtung, insbesondere solcher, die in schweren Produkten verwendet werden.

Verbesserung

Derzeit wurden stärkere Formen von Keramikbeschichtungen entwickelt, und die beliebteste ist die Nanokompositbeschichtung. Ihr Herstellungsprozess umfasst zwei Phasen, die nanokristalline Phase und die amorphe Phase. Nanokomposit-Keramikbeschichtungen bieten nicht nur den üblichen Schutz von Einzel- und Mehrschichtbeschichtungen, sondern weisen auch thermodynamische Eigenschaften auf. Nanokomposit-Keramikbeschichtungen finden sich hauptsächlich in Laborinstrumenten, chirurgischen Stahlartikeln und anderen Technologien, die einen hochspezialisierten Schutz vor Hitze, Korrosion und Oxidation erfordern.