diamantbeschichtete

Diamantbeschichtete Oberflächen beziehen sich auf Bauteile oder Werkzeuge, deren Oberflächen mit einer dünnen Schicht aus synthetischem Diamant bedeckt sind. Diamond coatings werden überwiegend durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD) hergestellt, oft in Varianten wie polykrystalliner Diamant (PCD) oder nanokristalliner/mikrokristalliner Diamant (NCD/MCD). Ziel ist es, hohe Härte, Verschleißfestigkeit, chemische Stabilität und gute Wärmeleitfähigkeit zu erzielen. Typische Trägermaterialien sind Werkzeuge aus Stahl oder Hartlegierungen; zur Verbesserung der Haftung werden Zwischenschichten wie TiC oder TiN eingesetzt, und die Beschichtung erfolgt meist in wenigen Mikrometern Dicke.

Bei der Herstellung werden Substrattemperaturen von mehreren hundert Grad Celsius, Gasgemische aus Wasserstoff und Methan sowie Plasma oder Heißfilament-Techniken verwendet. Die Mikrostruktur der Beschichtung (MCD/NCD vs. PCD) beeinflusst Eigenschaften, Frakturverhalten und Haftung. Diamantbeschichtungen weisen eine extreme Härte nahe der eines natürlichen Diamanten, eine geringe Reibung in vielen Anwendungen und eine hohe thermische Leitfähigkeit auf. Allerdings sind sie spröde und können bei schlechter Haftung oder Mikrorissen absplittern; die Lebensdauer hängt stark von Untergrund, Prozeßparametern und Einsatzumgebung ab.

Typische Anwendungen finden sich in der Werkzeugtechnik: Fräsen, Bohren, Sägen, Schleifen von harten Materialien wie Keramik, gehärtetem Stahl, Glas oder Verbundwerkstoffen. Diamantbeschichtungen kommen auch in medizinischen Instrumenten, Optikkomponenten und Mikrostrukturen zum Einsatz, wo extreme Verschleißfestigkeit gefordert ist. Im Vergleich zu DLC-Beschichtungen bieten Diamantbeschichtungen höheres Härte- und Wärmeleitfähigkeitsniveau, gehen dafür oft mit höheren Kosten und strengeren Haftungsanforderungen einher.