Fachwörter-Lexikon
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Zinnschichten – galvanisch abgeschieden
Galvanisch abgeschiedenes Zinn und Zinnlegierungen werden aufgrund der Eigenschaften einer guten Korrosionsbeständigkeit, der Lötbarkeit und der selbstschmierenden Eigenschaften, wie sie für Lager erforderlich sind, eingesetzt. Je nach Einsatzfall liegen die üblichen Schichtdicken der Schichten zwischen etwa 0,5 µm und bis zu 50 µm. Die Abscheidung kann aus sauren oder alkalischen Elektrolyten erfolgen, wobei das zu beschichtende Grundmaterial für die Auswahl des Verfahrens maßgeblich mitbestimmend ist. Möglich sind sowohl hochglänzende als auch matte Schichten. Die Abscheidung von hochglänzenden Schichten beschränkt die Schichtdicke, da mit zunehmender Dicke der Glanzgrad abnimmt.
Für die meisten technischen Anwendungen wird Zinn als matte Schicht abgeschieden. Die Schicht besitzt in diesem Zustand eine geringfügig bessere Korrosionsbeständigkeit und ist sehr duktil, wodurch mechanische Belastungen besser widerstanden werden.
Zink - dekorative Anforderung
Als eine dekorative Schicht wird meist eine glänzende Schicht verstanden. Im Zusammenhang mit galvanisch aufgebrachten Metallschichten ist zu beachten, dass der Glanz vor allem durch die mechanische Oberflächenbearbeitung (Schleifen, Polieren) des Grundwerkstoffes erzeugt wird. Darüber hinaus kann durch Verwendung von speziellen Verfahrensvarianten der galvanischen Abscheidung (Glanzverfahren) der Glanzeffekt einer galvanischen Metallschicht nochmals gesteigert werden.
Dekorativen Effekt kann allerdings auch eine gleichmäßig mattierte Oberfläche besitzen. In diesem Fall wird die Oberfläche (nach Schleifen und Polieren) mittels Strahlverfahren (z.B. mit Glasperlen) oder durch Bürsten mattiert. Das dann verwendete galvanische Verfahren darf keinen Glanz erzeugen, sondern muss den Matteffekt erhalten; in diesem Fall wird von glanzerhaltenden galvanischen Verfahren gesprochen.
Für die Abscheidung von Zink stehen sowohl glanzerzeugende als auch glanzerhaltende Abscheideverfahren zur Verfügung. Durch eine zusätzlich aufgebrachte Passivierung/Versiegelung oder Transparenzlackierung kann der dekorative Effekt der Beschichtung konserviert werden.
Schwarze Zinkschichten (in der Regel auf Basis einer galvanischen Zink-Eisen-Schicht mit Nachbehandlung) können sowohl in matter als auch in glänzender Ausführung hergestellt werden.
Umkehrosmose
Die Umkehrosmose, auch Reverse Osmose (RO) genannt, ist ein Membranverfahren, das neben partikulären Stoffen im Wasser auch Ionen zurück hält. Eine Umkehrosmose beruht auf dem Effekt der Osmose, bei dem ein Austausch von Stoffen über eine ionendurchlässige Membran erfolgt. Die Triebkraft für den Prozess beruht auf unterschiedlichen Konzentrationen zu beiden Seiten der Membran. Da die Membranen für die Durchlässigkeit unterschiedlicher Ionen herstellbar sind, besteht die Möglichkeit, Ionen selektiv an- oder abzureichern, solange entsprechende Lösemittel für die gewünschte Konzentrationsänderung verfügbar sind.
Anstelle der unterschiedlichen Konzentration kann die Ionentrennung auch durch unterschiedlichen Druck auf beiden Seiten der Membran in Gang gesetzt werden. Dieser Effekt ist unter dem Begriff Umkehrosmose bekannt. Dabei wird ein Druck auf die konzentrierte Lösung ausgeübt, um den osmotischen Druck dieser Lösung zu überwinden. Das Lösemittel tritt wieder durch die Membran hindurch und alle gelösten Wasserinhaltsstoffe bleiben auf der Seite des Konzentrats zurück. Großtechnisch wird eine Umkehrosmoseanlage als Cross-Flow-Filtration betrieben. Dabei wird der Rohwasserzulauf aufgeteilt in ein Reinwasser, das Permeat mit einem Anteil von 75 % bis 80 % und einem Restsalzgehalt von etwa 2 %. Alle anderen Wasserinhaltsstoffe werden mit dem Konzentrat der Anlage kontinuierlich ausgeschleust.
Ein wesentlicher Teil einer Umkehrosmoseanlage ist die Vorbehandlung, um eine Belegung (Scaling) durch Calcium und Magnesium auf den Membranen zu verhindern. Dazu werden die Wasserenthärtung durch Ionenaustausch oder Härtestabilisierung mit einem Antiscalant eingesetzt.
Bei modernen Anlagen kann die Wasserausbeute durch Einsatz beispielsweise einer Konzentratstufe gesteigert werden. Ferner kann durch den Einsatz von drehzahlgeregelten Pumpen die Permeatleistung variabler angepasst werden. Mit solchen Maßnahmen und der Verwendung von speziellen Niederdruckmembranen lässt sich der Energiebedarf der Gesamtanlage deutlich verbessern.