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4 TP4: Flexible höchstfeste Verschleißschutzfolien aus Nanodiamant

Arbeitsfeld:

Diamant stellt aufgrund seiner mechanischen Eigenschaften und seiner chemischen Stabilität die ultimative Verschleißschutzschicht dar. Problematisch bei der Beschichtung mittels des Heißdraht-CVD-Verfahrens sind die aggressive Wasserstoffatmosphäre und Prozesstemperaturen am Substrat jenseits von 800°C. Diese Bedingungen machen eine direkte Beschichtung mit Diamant bei Leichtmetallen, Stählen und Kunststoffen unmöglich.
Ziel dieses Teilprojekts ist es, die herausragenden tribologischen Eigenschaften von kristallinen Diamantschichten auf Werkstoffen zu realisieren, die konventionell nicht mittels HF-CVD beschichtet werden können. Dazu wird der völlig neuartige Weg beschritten, die Herstellung und die Applizierung der Diamantschicht zu trennen.
Die Trennung von Herstellung und Applizierung der Diamantschicht stellt einen völlig neuartigen Weg dar, konventionell nicht beschichtbare Werkstoffe mit Diamantschichten zu belegen. Dazu werden in einem ersten Schritt selbsttragende Diamantfolien mit Dicken von bis zu 100 µm hergestellt, die dann mit einer geeigneten Verbindungstechnik auf hochbeanspruchte Werkzeugbereiche appliziert werden können.Die geeignete Einstellung der Prozessparameter bei der Herstellung der Diamantfolien führt dabei zu nanokristallinem Diamantwachstum, welches die hohe Flexibilität der Folien garantiert.
Dieses Projekt stellt der bayerischen Industrie weltweit erstmalig flexible Nanodiamantfolien zur Verfügung. Ihr Einsatz garantiert höhere Lebensdauern von Bauteilen und, durch den Einsatz leichterer Substratwerkstoffe, eine deutlich gesteigerte Energieeffizienz.