Nanotechnik als berflächenschutz Fügen Fügen e e hier hier ein ein Bild Bild Ihres Ihres Produktes Produktes ein ein Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 1
Was ist Nanotechnik Nanotechnik ist die Technologie kleinster Teilchen. Ein Nanometer entspricht 0,000000001 Meter oder 0,0001 Mikrometer. Durch die Miniaturisierung werden Stoffen neue Eigenschaften gegeben. Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 2
Die drei Bereiche der Nanotechnik Nanotechnik in der Microelektronik Nanotechnik in der Verbundwerkstofftechnik Nanotechnik in der berflächentechnik Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 3
Nanotechnik in der berflächentechnik Der Lotuseffekt ist technisch nicht nachzuahmen. Er kommt bei Pflanzen und Tieren vor und benötigt den lebenden rganismus. Auch lebende rganismen haben einen Lebenszyklus. Realisiert sind heute Easy-To-Clean berflächen. Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 4
Definition Nanotechnik NINa Definition 1 bis 100 nm Technisch machbar 4 bis 100 nm 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 Machbarkeit Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 5
Dicke und dünne Schichten 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 100 40 4 Sol/Gel van-der-waals lan Schichten Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 6
Sol/Gel-Verfahren Nanopartikel werden in einer Sole dispergiert. Durch Entzug von Lösemitteln entsteht ein Gel. Das Gel wird pyrolytisch zu einem keramischen Produkt gewandelt. Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 7
Dünne Schichten Van-der-Waals-Kraft Basiert auf likonen. H R R R R R R R H H R Physikalische Haftung nach dem Prinzip des Tack. Nutzt die schwachen Van-der-Waals-Kräfte. Schnell aufgebaut. Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 8
Dünne Schichten chemische Haftung H H H H R H Wasserabstossende Gruppen Basiert auf lanen. Jedes Molekül verbindet sich mit -H-Gruppen. Die Moleküle verbinden sich untereinander. Es bildet sich eine dicht bepackte Schicht, die hochresistent gegen Angriffe ist. Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 9
Dünne Schichten Die chemische Reaktion Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 10
Dünne Schichten Die chemische Reaktion Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 11
Dünne Schichten Die chemische Reaktion Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 12
liophobie / Hydrophopie Hydro-/liophil (Wasser-/Öl-liebend) Hydro-/liophob (Wasser-/Öl-abstoßend) Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 13
Prüfung der Schichten Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 14
Prüfungen der Schichten Es bleiben nur die Effekte zur Prüfung. Drei Methoden sind allgemein anerkannt: Kontaktwinkelmessung Tropfenablauftest Glanzgradmessung Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 15
Prüfungen der Schichten Kontaktwinkelmessung Je idealer die Kugelform, desto besser der Kontaktwinkel Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 16
Prüfungen der Schichten Tropfenablaufwinkel Tropfenlauftest Das Bei An Ein An diesem einem definierter diesem Glas wird bestimmten Punkt Punkt Wassertropfen langsam wird wird der Winkel der angehoben. Winkel Winkel wird beginnt des des auf der Glases eine Glases Wassertropfen Glasoberfläche zur zur Horizontalen Horizontalen zu aufgebracht. fließen. gemessen gemessen und und der der Test Test ist ist beendet. beendet. α Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 17
Prüfungen der Schichten Glanzgradmessung Lichtstreuungstest Ein Falls Lichtstrahl die Glasscheibe wird einem als perfekter Winkel von Sobald Sobald irgendeine irgendeine Verunreinigung Verunreinigung 75 Spiegel vorhanden zur Senkrechten wirken würde, eingestrahlt. müßte das ganze vorhanden ist, ist, wird wird ein Teil Teil des des Lichtes Lichtes Licht in einem Winkel von 75 reflektiert in einem einem anderen anderen Winkel Winkel als als 75 75 werden. gestreut. gestreut. Detektor Detektor 75 75 Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 18
Bewitterungstests Künstliche UV-Alterung Klimawechseltest Behandlung mit Schwefeldioxid (Kesternichtest) Salzsprühtest Schwammwischtest Kochwassertest Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 19
Zusammenfassung Nanotechnik in der berflächentechnik wird in drei Verfahren eingesetzt. Dickschichtverfahren als Sol/Gel-Technologie Dünnschichtverfahren mit physikalischer Haftung Dünnschichtverfahren mit chemischer Haftung Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 20
Dickschichtverfahren als Sol/Gel-Technologie Vorteile Applikation im Fertigungsprozess garantiert gleichbleibende Qualität. Es können verschiedene Nanopartikel eingebunden werden. Nachteile Derzeit noch hohe Temperatur notwendig. Nachträgliche Applikation nicht möglich. Auffrischung der gealterten Schicht nicht möglich. Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 21
Dünnschichtverfahren physikalische Haftung Vorteile Einfache, schnelle Applikation. Keine besondere Vorreinigung. Anfangskontaktwinkel (Hydrophobie) ist sehr gut. Nachteile Geringe mechanische Belastbarkeit. Hydrophobie lässt schnell nach. Zum Teil hohe Anteile an likonölen. Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 22
Dünnschichtverfahren chemische Haftung Vorteile Dauerhaft wie Sol/Gel- Verfahren. Nachträgliche Applikation ist möglich. Keine Temperatur erforderlich. Alle Materialien mit -H- Gruppen können beschichtet werden. Nachteile Sorgfältige Vorbehandlung erforderlich. Anfangskontaktwinkel etwas schlechter als bei den anderen Verfahren. Version 07-03-01 Nanotechnik als berflächenschutz 23