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III.1 Mikrowellen-Plasma-CVD-Abscheidung von Diamantschichten für mechanische Anwendungen

Arbeitsfeld:

Ziel
Abscheidung von Diamantschichten auf unterschiedlichen Werkstoffen (z.B. Titanbasislegierungen, Siliciumkarbid) und Bauteilen (z.B. Verdichterschaufeln für Gasturbinen, Gleitringe) zur Verbesserung des Verschleißwiderstandes.
Warum Diamant'
Diamant besitzt einzigartige Eigenschaften, wie z.B. die höchste Härte und Wärmeleitfähigkeit. Weiterhin ist Diamant chemisch inert und hat eine sehr geringe Adhäsionsneigung. Diamantfilme sind daher hervorragend als Verschleißschutz für Metalloberflächen geeignet. <
Problem
Diamantschichten konnten bisher nicht ausreichend haftfest auf Metalloberflächen abgeschieden werden.
Lösung
Um eine optimale Haftung der Diamantschicht auf dem Metallsubstrat zu gewährleisten wurden spezielle Vorbehandlungen entwickelt. Eine neuartige Mikrowellen - Plasma - CVD - Beschichtungsanlage erzeugt Diamantschichten auf Metallwerkstücken mit hohen Wachstumsraten.
Ergebnisse
Haftfeste Diamantfilme auf Hartmetallbohrern bzw. Fräsern führen zu einer höheren Bearbeitungsqualität und einer bis zu 50mal längeren Standzeit bei der Bearbeitung von Aluminiumbauteilen. Erste Prototypen von Titanbasis-Turbinenschaufeln konnten erfolgreich mit Diamant beschichtet werden.