VTT - Clusterdiamanten

In jahrelanger wissenschaftlicher Arbeit, wurden die positiven Eigenschaften von Clusterdiamanten in verschiedensten Werkstoffen ermittelt. Die erforschten Ergebnisse stellen einen Meilenstein für die moderne Industrie dar.

Durch Zumischung von definierten Clusterdiamanten-Suspentionen bei der Anwendung in galvanischen Prozessen, verändern Clusterdiamanten zum Beispiel Oberflächenschichten aus Gold, Silber, Chrom, Nickel, Zink etc. dramatisch.

Die Verschleißfestigkeit wird verbessert, die Oberflächen zeigen eine homogene Struktur. Schichtdicken können reduziert werden, ohne den Verschleißschutz einzuschränken.

Nachstehend ein Beispiel für die Wirkungsweise von Clusterdiamanten in einer Goldschicht:

Es ist bekannt, dass Gold in den unterschiedlichsten Industriezweigen zur Anwendung kommt. Dank der sehr hohen chemischen Beständigkeit, besonderer Wärme- und weiterer Leitfähigkeiten sowie hervorragender Poliereigenschaften ist Gold ein bedeutender Werkstoff. Extrem nachteilig jedoch ist die niedrige Mikrohärte und somit auch die niedrige Verschleißfestigkeit des Werkstoffes.

Für die Vergoldung verwendet man in den meisten Fällen elektrochemische Verfahren. Zur Erhöhung der Mikrohärte und der Verschleißfestigkeit werden in der Regel Kobalt-, Nickel-, Antimon-, Silber-, Kupfer- und Indium-Salze in die Elektrolyte gemischt. Das führt jedoch zu Problemen bei der Elektrolytzusammensetzung und zu großen technischen Schwierigkeiten bei den Überzügen sowie bei der Elektrolytregenerierung. Ein besonders großer Nachteil dieses Verfahrens ist die Veränderung der elektrophysikalischen Eigenschaften des Goldüberzuges.

Um diesen zu vermeiden, wurde die Clusterdiamanten - Beschichtung entwickelt, in der diese Feinstdiamanten als zweite Komponente auftreten. Das Wesen dieses Verfahrens besteht darin, dass diese ultradispersen Diamantteilchen zusammen mit dem Gold auf die Oberfläche der Matrix abgeschieden werden und eine besondere Struktur der Metallschicht gebildet wird.

Vorteile der Clusterdiamanten-Beschichtung gegenüber herkömmlichen Verfahren:

• Verbesserung der Verschleißfestigkeit des Goldüberzuges um das drei- bis zehnfache im Vergleich zu reinem Gold sowie um das zwei- bis dreifache im Vergleich zur klassischen Gold-Nickel-Beschichtung.
• Erhöhung der Schichtadhäsion um 20-30%.
• Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit durch die Verminderung der Porosität.
• Effizientere Strom- und Materialausbeute.
• Eliminierung von zusätzlichen Arbeitsvorgängen, wie Hochglanzerzeugung nach der Elektroabscheidung durch Polierarbeiten
• Verminderung des allgemeinen Goldverbrauches.
• Verminderung der Schichtdicke bei gleichzeitiger Gewährleistung der Schichtqualität.
• Erhöhung des Goldfeingehaltes in der Schicht.

Clusterdiamanten kommen in folgenden Industriebereichen zur Anwendung:

• Schmiermittel-,
• Polymere- und Gummi-,
• Polier/Läppmittel-,
• Galvanik-,
• Schleifmittel-.