Verbesserung der Kratzfestigkeit

Wissenschaftler haben eine Verbesserung der Kratzfestigkeit von transparenten harten Oberflächen durch Layer-by-Layer-Beschichtung nachgewiesen.

Risse in einer Beschichtung.
Spannungsrissbildung durch Umwelteinflüsse führt zur Versprödung von Polymeren durch eine Kombination von Plastifizierung und Aufquellen durch Feuchtigkeit. Bildquelle: geralt - Pixabay (Symbolbild).

Zur Verbesserung der Kratzfestigkeit haben die Wissenschaftler Verbundwerkstoffe hergestellt, bei denen abwechselnd ein Polymer und Montmorillonit (MMT) auf hartbeschichtete Oberflächen aufgebracht wurden. Die abwechselnde Ablagerung der einzelnen Schichten wurde anhand des Wasserkontaktwinkels und der Oberflächenmorphologie bestätigt. Die daraus resultierende Schicht-für-Schicht-beschichtete harte Oberfläche hatte eine ausgezeichnete optische Transparenz von über 95 % im gesamten sichtbaren Bereich.

Hervorragende Kratzfestigkeit

Darüber hinaus bestätigte die Nanoindentierung, dass die mechanischen Eigenschaften der harten Beschichtungsoberfläche auch nach der LbL-Beschichtung nicht wesentlich beeinträchtigt wurden. Bei der vergleichenden Bewertung der Kratzerzeugungseigenschaften mit Hilfe gängiger mechanischer Analysewerkzeuge wurde deutlich festgestellt, dass die MMT-beschichtete Oberfläche im dynamischen Kratztest eine um >12 % höhere Kratzfestigkeit aufwies als andere Filme.

Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 170, September 2022, veröffentlicht.

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