Antihaftbeschichtung für Edelstahlwärmeaustauscher
Eine jüngst veröffentlichte Arbeit beschreibt die Entwicklung einer hochtemperaturbeständigen Antihaftbeschichtung für einen Edelstahlwärmeaustauscher.
Aus ökologischer und wirtschaftlicher Sicht soll die bei vielen, hauptsächlich industriellen, Prozessen entstehende Abwärme sinnvoll eingesetzt werden. Dabei kommt Natriumnitrat als Speichermedium zusammen mit einem Wärmeübertrager aus Edelstahl zum Einsatz. Die thermische Energie wird in einer Natriumnitratschmelze bei ca. 300 °C gespeichert. Um das Abstreifen des bei der Wärmeentnahme kristallisierenden Natriumnitrats von der Edelstahloberfläche zu erleichtern, soll diese mit einer hochtemperaturbeständigen Antihaftbeschichtung versehen werden. In dieser Arbeit wurden die Schott-Gläser Duran und Glas Nr.8470 als mögliche Beschichtungsmaterialien getestet.
Quantifizierung der Antihaftwirkung
Es wurde eine Suspension aus Polyethylenoxid, Wasser und Glaspulver zur Beschichtung verwendet. Dabei wurden Versuche zur Erhöhung der Reproduzierbarkeit einzelner Prozessschritte durchgeführt. Die entsprechenden Kenngrößen sind Ätzabtrag, Schichtdicke und Haftkraft gegen erstarrendes Natriumnitrat. Zur Quantifizierung der Antihaftwirkung wurde die Haftkraft der Natriumnitratschmelze auf der Beschichtung mit Hilfe eines Handkraftmessgeräts bestimmt. Des Weiteren wurde eine Betrachtung der Haftkraft. Anhand von Haftkraftberechnungen mit Hilfe der Hamaker-Derjaguin-Theorie konnte die Hypothese aufgestellt werden, dass starke zwischenmolekulare Kräfte zwischen auskristallisiertem Natriumnitrat und Glas vorhanden sind.
Die Studie wurde verfasst als Bachelorarbeit von Tanja Mößner an der Hochschule Esslingen.