Mit patentierter Verfahrenskombination zu funktionalen oxidkeramischen Schichten

Hochabsorbierende Oberflächen durch PCO®

Die PCO® ist ein elektrochemisches Beschichtungsverfahren, mit dem sich auf Al-, Ti und Mg-Leichtmetalllegierungsoberflächen robuste oxidkeramische Funktionsschichten erzeugen lassen. Die neue Technologie setzt bereits bei der Herstellung der Ausgangsschicht an.

Hierfür können unterschiedliche thermische und kalte Spritzverfahren eingesetzt werden – darunter Kaltplasmaspritzen, Flammspritzen, Vakuumplasmaspritzen und Kaltgasspritzen. Die auf diese Weise erzeugte Metall- oder Metalllegierungsschicht wird anschließend mittels PCO® plasmachemisch oxidiert.

Im Ergebnis entsteht eine oxidkeramische Oberfläche mit hoher optischer Absorption. Je nach Auslegung des Beschichtungssystems kann dabei eine Absorption von über 95 % erzielt werden, abhängig vom verwendeten Grundmaterial und dem betrachteten Wellenlängenbereich zwischen 200 bis 2.200 Nanometern .

Damit eröffnet die Kombination aus Spritztechnik und PCO® neue Möglichkeiten, hochabsorbierende Funktionsoberflächen auf verschiedenen Grundmaterialien gezielt für unterschiedliche technische Anwendungen zu entwickeln.

Eine Technologie mit erweitertem Materialspektrum

Ein besonderer Vorteil der neuen Verfahrenskombination liegt in der Flexibilität bei der Auswahl des Substratmaterials.

Während PCO®-Beschichtungen klassischerweise insbesondere auf Leichtmetallen wie Aluminium, Magnesium und Titan eingesetzt werden, ermöglicht das neue Konzept die Nutzung weiterer Werkstoffklassen. Je nach Anwendung können beispielsweise Metalle, Keramiken oder Kunststoffe als Trägermaterialien eingesetzt werden, auf die zunächst eine geeignete metallische Schicht aufgebracht wird.

Damit lassen sich die Eigenschaften des Grundmaterials mit den funktionalen Eigenschaften einer PCO®-Schicht kombinieren.

Breitbandige Lichtabsorption für anspruchsvolle Anwendungen

Die hohe und breitbandige optische Absorption macht die Beschichtungstechnologie insbesondere für Anwendungen interessant, bei denen Oberflächen auftreffende Strahlung möglichst effizient aufnehmen sollen.

Mögliche Einsatzbereiche sind unter anderem:

• Solartechnik: hochabsorbierende Oberflächen für thermische Solaranwendungen
• Optik: Absorberschichten für optische Komponenten und Systeme
• Sensorik: funktionalisierte Oberflächen für Infrarot- und UV-Anwendungen
• Energiegewinnung: Absorberschichten für Systeme zur effizienten Nutzung von Strahlungsenergie
• Luft- und Raumfahrt: funktionale Oberflächen für Komponenten mit besonderen Anforderungen an die thermische und optische Wechselwirkung

Welche Schichteigenschaften tatsächlich erforderlich sind, hängt dabei von der jeweiligen Anwendung, dem Substrat und den Einsatzbedingungen ab.

Die jüngst patentierte Technologie erweitert das Spektrum möglicher PCO®-Anwendungen und schafft neue Ansätze für hochabsorbierende Beschichtungen auf unterschiedlichen Materialien.

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