Fachwörter-Lexikon
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Chromschichten – Korrosionsbeständigkeit
Chrom besitzt eine gute Korrosionsbeständigkeit, weil sich in Kontakt mit Luft ein sehr beständiges Chromoxid bildet und das Metall passiv wird. Danach verhält es sich ähnlich wie ein Edelmetall. Treten in einer Chromschicht Risse oder Poren auf, so werden unter Einwirkung eines Korrosionsmediums Nickel oder Eisenwerkstoffe (auf die Chrom abgeschieden wird) angegriffen. Im Falle von dekorativen Chromschichten, die meist Dicken von weniger als 1 µm aufweisen, kann der Korrosionsangriff auf den Grundwerkstoff durch die bewußte Herstellung von sogenannten mikrorissigen Chromschichten vermindert werden. Fachleute der Galvanotechnik können bei Vorliegen der Beanspruchungsformen den Aufbau des Schichtsystems und die Arte der Chromabscheidung auf die Anforderungen hin optimieren. Für hohe mechanischen und korrosive Anforderungen haben sich beispielsweise Kombinationen aus chemisch abgeschiedenen Nickelschichten (hohe Härte) und Hartchromschichten (hohe Härte und hohe Korrosionsbeständigkeit) bewährt.
Legierungsschichten – galvanisch abgeschieden
Durch kathodische Abscheidung von Metallen aus Elektrolyten (chemische oder galvanische Abscheidung) lassen sich sowohl Schichten aus reinen Metallen als auch Legierungen herstellen. Die an der Oberfläche eines stromleitenden Festkörpers reduzierten Metallatome ordnen sich in den meisten Fällen zu Metallkristallen, die den selben Grundsätzen in Bezug auf die Entstehung von Kristallen unterworfen sind, wie diese auch bei der schmelzmetallurgischen Herstellung von Metallen gelten. Auch bei der Metallabscheidung entstehen Metallkristalle, bei denen die einzelnen Atome auf energetisch günstigen Plätzen sitzen.
Die hauptsächliche Herausforderung bei der Legierungsabscheidung besteht darin, die zu mischenden Metalle in einem Elektrolyten in ausreichender Menge gelöst zu halten und diese in der richtigen Zusammensetzung an der Festkörperoberfläche aus der ionischen Form zum Metall reduzieren zu können.
Durchdringungsverbundwerkstoffe, Keramik-Matrix-Verbunde (CMC)
keramische Matrix mit eingelagerten Teilchen oder Fasern. CMC lassen sich ebenfalls den Faser- oder Teilchenverbundwerkstoffen zuordnen. Ziel dieser Verbünde ist es, die sehr hohe und anwendungsbegrenzende Sprödigkeit der keramischen Werkstoffe zu verbessern. Eingelagerte Teilchen oder Fasern können die Rissausbreitung in der Matrix hemmen und somit das spröde Werkstoffverhalten mildern (quasi-zäh). Da keramische Werkstoffe nicht schmelzflüssig verarbeitet werden können, ist das Einbetten der Fasern und die Formgebung nur pulvermetallurgisch (Mischen und anschließendes Sintern) möglich.