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Die Chrommatrix und der Partikel – Dispersionsabscheidung aus dreiwertigen Chromelektrolyten
Nach wie vor zählen Chromschichten aufgrund ihrer hohen Härte und der Möglichkeit, auch glänzende Schichten herzustellen, zu den begehrtesten und universellsten Verfahren der Oberflächenbeschichtung. Vor allem als Schutz gegen Abrieb und Verschleiß besteht darüber hinaus bei vielen Beschichtungsvarianten, wie beispielsweise Nickel, die Option, Partikel in die Schicht einzubetten, um die Härte oder das Gleitverhalten positiv zu beeinflussen. Die klassische Dispersionsabscheidung aus sechswertigen Elektrolyten ist bis heute als sehr schwierig einzustufen und industriell nicht umsetzbar. Einen Ausweg bieten Elektrolyte auf Basis dreiwertiger Chromverbindungen. Als harte Dispersionsstoffe bieten sich für Chromschichten Chromcarbid, Titanoxid, Wolframcarbid oder Bornitrid an. Die Untersuchungen zeigen, dass die Einlagerung von harten Partikeln bei beiden Elektrolyttypen möglich ist, wobei der Elektrolyt mit Chrom(III) günstiger abschneidet. Ebenso ist eine Härtesteigerung bei bestimmten Kombinationen aus Elektrolyt und Hartstoff erkennbar. Eine Rolle bei der Veränderung der mechanischen Eigenschaften wird allerdings auch bei den veränderten Kristallisationsbedingungen der Schichten gesehen.
WOMag 03/2013 Romankiewicz, Katja; Bohnet, Dr. Jens; Kölle, Stefan; Metzner, Dr. Martin
The Chromium Matrix and Particulates – Electrodeposition of Composites from Trivalent Chromium Electrolytes
Now as in the past, chromium coatings, on account of their high hardness and, where required, their brightness, are among the most valued and widely-used finishes in surface coating. Especially when abrasion- and wear resistance is called for, a further variant of such coatings, as for example with nickel, is to co-deposit finally divided particles within the metal matrix, thereby enhancing hardness or lowering the coefficient of friction. To form such dispersion or composite coatings from hexavalent chromium electrolytes on the industrial scale has, up till now, not proved practicable. A practical alternative is to form such coatings using trivalent chromium electrolytes. Hard particulate candidate materials for this include chromium carbide, titanium dioxide, tungsten carbide or boron carbide. Studies show that the inclusion of such hard particles is possible in both electrolyte types but with trivalent electrolytes being more suitable. At the same time, the greatest increase in hardness is found using particular combinations of electrolyte and hard particle type. However the increased hardness is also partly due to a change in the electrocrystallisation process during coating deposition.
