Schutzschichten

Schutzschichten sind dünne Filme oder Beschichtungen, die auf Oberflächen aufgetragen werden, um sie vor Umwelteinflüssen, mechanischer Abnutzung oder chemischer Belastung zu schützen oder um spezifische Oberflächeneigenschaften zu erzeugen. Sie können natürlicherweise entstehen (Passivierung) oder gezielt eingebracht werden (technische Schutzschichten).

Zu den Schutzschichten zählen barrierende Beschichtungen wie Lacke, Polymer- oder Keramikschichten, sacrificial coatings wie galvanische oder oxidische Schutzschichten, sowie funktionale Schutzschichten, die zusätzlich optische, tribologische oder elektrische Eigenschaften modifizieren.

Anwendungsbereiche finden sich in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, im Bauwesen, in der Elektronik, Medizin- und Verfahrenstechnik sowie im Konsumgüterbereich. Beispiele: auf Edelstahl bildet sich eine natürliche Cr2O3-Passivierung, Aluminium erhält eine schützende Aluminiumoxid-Schicht durch anodische Oxidation, Lacke und Pulverbeschichtungen schützen Oberflächen vor Korrosion, keramische Top-Coatings erhöhen Härte und Temperaturbeständigkeit.

Herstellungs- und Aufbringungsverfahren umfassen galvanische Verzinkung, Lackieren, Pulverbeschichten sowie Abscheideprozesse wie CVD, PVD oder ALD und anodische Oxidation. Die Wahl des Verfahrens hängt von Substrat, gewünschter Funktion, Temperaturstabilität, Umwelt- und Kostengesichtspunkten ab.

Wichtige Eigenschaften sind Haftung, Dicke, Dichtheit oder Porosität, Härte, mechanische Belastbarkeit und chemische Beständigkeit. Die Leistungsbewertung erfolgt durch Korrosions- und Verschleißprüfungen sowie Lebensdaueranalysen. Schutzschichten haben eine begrenzte Lebensdauer und benötigen regelmäßige Wartung oder Nachbeschichtungen.