Feuchtigkeitsfilm

Feuchtigkeitsfilm bezeichnet eine dünne Wasserschicht, die sich auf Oberflächen bildet oder zwischen ihnen in feuchter Luft entsteht. Er kann durch Adsorption von Wassermolekülen an die Oberfläche oder durch Kondensation von Wasserdampf entstehen, insbesondere wenn die relative Feuchtigkeit hoch ist und die Oberfläche kühlt. In der Technik wird oft von einem Oberflächenfeuchtigkeitsfilm gesprochen, der das Verhalten von Materialien beeinflusst.

Die Entstehung hängt von relativer Feuchtigkeit, Temperatur, Oberflächenbeschaffenheit und chemischer Zusammensetzung ab. Rauigkeit, Oberflächenenergie und vorhandene Ionen oder organische Rückstände erhöhen die Bindung von Wasser. Der Film steht in Austausch mit der Umgebung und bildet oft ein dynamisches Gleichgewicht zwischen Adsorption und Verdunstung.

Die Dicke des Films reicht von wenigen Moleküllagen bis in Mikrometerbereiche und ist stark ortsabhängig. Der Film liegt als flüssige Schicht vor und besitzt Eigenschaften wie Viskosität, Oberflächenspannung und Brechungsindex, die optische, tribologische und chemische Prozesse an der Oberfläche beeinflussen.

Technisch hat der Feuchtigkeitsfilm Auswirkungen auf Haftung, Reibung, Korrosion und Oberflächenchemie. Kondensation kann zu Nebelbildung in Optiken führen; Feuchtigkeit begünstigt elektrochemische Reaktionen in Elektronik und kann Beschichtungen in ihrer Wirksamkeit beeinflussen, je nach Hydrophobie oder Hydrophilie der Oberfläche.

Messung und Kontrolle erfolgen mit Verfahren wie Ellipsometrie, Interferometrie und der Quartz Crystal Microbalance (QCM); alternativ werden Sensoren, Spektroskopie oder Feuchtigkeitssensoren eingesetzt. Zur Reduktion von Feuchtigkeitsfilmen werden Entfeuchtung, Trockenmittel, Hydrophobierung oder Oberflächenmodifikationen eingesetzt, um gewünschte Oberflächeneigenschaften zu erreichen.