Ionenimplantation von Keramiken

Die Anwendungsmöglichkeiten für keramische Werkstoffe sind vielfältig. Bedarf besteht insbesondere auf solchen Gebieten, wo hohe Korrosions- und Verschleißfestigkeit bis zu sehr hohen Temperaturen gefordert werden.
Ionenstrahlen werden heute hauptsächlich zum Dotieren und Ätzen von Halbleitern verwendet. Zur Oberflächenvergütung von Keramiken, Me­tallen, und Polymeren werden sie in zunehmen­dem Maße eingesetzt.
Es lassen sich metastabile Phasen mit teil­weise amorpher Struktur von nahezu allen Elementkombinationen herstellen. Die mechanischen und tribologischen Eigen­schaften der Keramik lassen sich somit sehr variabel einstellen und auf die jeweilige Problemlösung hin optimieren.

Die bisher bei der MAT GmbH DRESDEN durchgeführten Untersuchungen zeigen, daß es mit Hilfe der Ionenimplantation möglich ist, die Oberflächeneigenschaften polykristalliner Kera­miken nachhaltig zu verändern. Die tribolo­gischen Untersuchungen zeigen, daß einige der untersuchten Feststoffschmiersysteme (Solid Lubricants) viele Probleme im Bereich des Verschleißschutzes lösen können.

Einsatzmöglichkeiten

  • Wälz- und Gleitlager
  • Präzisionsmechanik
  • Chemie
  • Medizintechnik
  • Luft- und Raumfahrt
  • Sonderanwendungen

Vorteile

  • umweltfreundliche Verfahrenstechnik
  • gute Notlaufeigenschaften
  • Feststoffschmierung
  • kein Versagen durch Schichtablösung
  • neuartige Kombinationen von Grundwerkstoff und implantiertem Element

Werkstoffdaten

  • Grundmaterialien:     beliebige Keramiksubstrate
  • Implantationstiefe:   bis ca. 1µm