Funktionsschichten sind in zahlreichen technischen Bereichen ein Innovationstreiber, da sie Funktionen möglich machen, die ohne Beschichtung nicht oder nur bedingt möglich sind. Dies gilt beispielsweise bei Aluminiumsubstraten für eine Reinigung der Oberfläche durch Photokatalyse oder zur Herstellung guter elektrischer Kontakteigenschaften für Aluminimleiter und -kontakte. Weitere Schichtmetalle für elektrische Anwendungen sind Silber und Zinn, die intensiven Untersuchungen zur Verbesserung der Eigenschaften unterzogen werden. Schließlich führt REACh auch weiterhin zur umfassenden Entwicklungen in der Galvanotechnik, insbesondere um den Einsatz von Chrom(VI)verbindungen zu reduzieren beziehungsweise auf das notwendige Maß zu reduzieren.
Fortsetzung aus WOMag 11/2022
Funktionsschichten
Photokatalytisch aktive Aluminiumoberflächen
Den Vortragsblock über Funktionsschichten eröffnete Dr. Sigrid Benfer, Dechema Forschungsinstitut, mit der Vorstellung der Arbeiten zur Erzeugung von photokatalytisch aktiven Aluminiumoberflächen durch Einbringen von Titandioxid(TiO2)-Nanopartikel in Anodisierschichten. Ziel der Arbeiten ist es, eine funktionalisierte eloxierte Oberfläche für Aluminiumbleche zu entwickeln, die im Gebäudebereich als Fassadenverkleidung verwendet werden. Mit derartig funktionalisierten Oberflächen soll der Abbau von NOx in der Luft möglich werden, was insbesondere für Ballungszentren mit hoher Luftbelastung durch den Verkehr von Interesse ist. Da die Schichten für Fassadenelemente eingesetzt werden sollen, sollten sie auch einen gewissen dekorativen Effekt erfüllen. Es wird davon ausgegangen, dass die photokatalytisch aktiven Titandioxid-Nanopartikel das NOx zu unkritischen Stickstoffverbindungen abbauen und die Abbauprodukte vom Regenwasser abgewaschen werden.
Die Herstellung der Schichten erfordert im ersten Schritt die Optimierung der Vorbehandlung, bestehend aus Entfettung und Beizen. Anschließend wird so anodisiert, dass im optimalen Fall Poren mit Durchmessern > 100 nm und Schichtdicken von etwa 2 µm entstehen. Die Porenweite hängt stark von der Temperatur und der
