Neue Beschichtungswerkstoffe durch Metall-Nanopartikel
Herkömmliche Schichtsysteme für mechanische Bauteile stoßen zunehmend an die Grenzen ihrer Belastbarkeit. Daher sind neue Materialien und Legierungen wichtig, um die Funktion und Lebensdauer von Beschichtungen zu optimieren.
Der Stuttgarter Firma IPT International Plating Technologies GmbH gelang es in Kooperation mit weiteren Partnern aus Industrie und Forschung, die Oberflächeneigenschaften von Beschichtungswerkstoffen durch das kontrollierte Einbringen von Metall-Nanopartikeln in galvanisch abgeschiedene Metallschichten (im Projekt: Nickel-Nano-Gold) signifikant zu verbessern.
Als »Transportsystem« für die Metallionen fungieren sogenannte Kern-Schale-Systeme auf der Basis dendritischer Polymere, mit denen sich verschiedene Metallmatrix-Systeme herstellen lassen. Auf diese Weise erzeugte Nano-Dispersionsschichten sind haftfest, rissfrei und glänzend und
zeigen eine homogene Nanopartikel-Einlagerung.
Die Vorteile des Verfahrens auf einen Blick:
- Signifikante Verbesserung der tribologischen Eigenschaften der Metalloberfläche
- Gesamte Dispersionsschicht steht als Verschleissschutzschicht zur Verfügung
- Reduzierte Menge an Edelmetall notwendig
- Verwendung cyanidfreier Komplexierungsmittel
- Einsparung eines Prozessschrittes durch Abscheidung in nur einem Elektrolyten
Damit bietet die weltweit einmalige Beschichtungstechnologie eine wirtschaftliche und umweltentlastende Basis für eine Vielzahl von Anwendungen, beispielsweise in der Automobil- oder Elektroindustrie.
Ein aktueller Projektansatz der IPT GmbH zielt darauf, dieses Konzept auch auf das stromlose chemische Vernickeln zu übertragen. Im Fokus steht dabei das kontrollierte Einbetten von Festschmierstoffen wie hexagonalem Bornitrid (hBN) kombiniert mit Silber-Nanopartikeln in eine Chemisch-Nickel-Schicht. Bei der Verwendung für Gleitlager soll die neue Beschichtung den Reibwert reduzieren und Motoren kraftstoffsparender machen. Erste Versuche zeigten bereits vielversprechende Ergebnisse.
Projektthemen:
Ressourcenschonung durch Anwendung innovativer Metallnanopartikel-Metallmatrix-Systeme
Neuartige, bleifreie Nickeldispersionsschichten mit Silber- und hBN-Nanopartikeln für Gleitlageranwendungen
Projektdurchführung:
IPT International Plating Technologies GmbH
Vor dem Lauch 10
70567 Stuttgart
Telefon 0711|900710
info@ipt-plating.com
www.ipt-plating.com
Kooperationspartner:
- fem Forschungsinstitut Edelmetalle & Metallchemie, Schwäbisch Gmünd
www.fem-online.de
- Freie Universität Berlin, Berlin
www.fu-berlin.de
- Largentec GmbH, Berlin
www.largentec.de
- CCT Composite Coating Technologies GmbH, Stuttgart
www.ipt-plating.com
AZ 26659, 29048