Kratzfestigkeit

Kratzfestigkeit bezeichnet die Fähigkeit einer Oberfläche oder eines Materials, gegen mechanische Kratzer resistent zu bleiben. Sie ist besonders relevant bei Beschichtungen, Glas, Kunststoffen, Metallen und Verbundstoffen, die im täglichen Gebrauch oder in technischen Anwendungen mechanischem Kontakt ausgesetzt sind. Die Kratzfestigkeit hängt von Eigenschaften wie Härte, Festigkeit, der Adhäsion der Schicht am Untergrund, der Dicke der Beschichtung sowie von Oberflächenrauhigkeit und Umweltbedingungen ab.

Zur Bestimmung der Kratzfestigkeit werden verschiedene Prüfmethoden eingesetzt. Häufige Verfahren umfassen den Mohs-Härtevergleich und den Bleistifthärtetest (Pencil hardness) mit unterschiedlichen Härtegraden von HB bis 9H. Modere Kratzprüfungen verwenden einen Diamant- oder scharfen Indent-Stift, der unter zunehmender Last über die Oberfläche geführt wird, um den Eintritt von Kratzern, Delamination oder Abtrag zu erkennen. Ergebnisse werden meist als kritische Last (Lc) angegeben, bei der der Schaden erstmals auftritt. Für feine Oberflächen kommen Mikro- oder Nano-Kratztests zum Einsatz, bei denen eine Rastersonde oder ein kleinster Ausschlag den Grenzwert der Kratzfestigkeit bestimmt.

Schädigungsmechanismen und Einflussfaktoren: Die Kratzfestigkeit wird durch Härte, Elastizität, Dicke und Haftung der Beschichtung sowie durch Oberflächenrauhigkeit, Kantengeometrie, Temperatur, Feuchtigkeit und Schmierstoffe beeinflusst. Eine starke Haftung zwischen Beschichtung und Substrat ist oft entscheidend, da eine gute Adhäsion größere Belastungen ermöglicht, bevor Schäden auftreten.

Anwendungen und Bedeutung: In der Praxis spielt Kratzfestigkeit eine zentrale Rolle bei Displays, Fahrzeug- und Glasoberflächen, Möbeln, Elektronikgehäusen und Solarzellen. Sie wird oft zusammen mit Abriebfestigkeit und anderen Oberflächeneigenschaften bewertet, um ein ausgewogenes Leistungsprofil zu erreichen.