Laserinduzierte nanoporöse Titanoxidschichten für langzeitstabile Titanklebungen

Konstruktionen aus Werkstoffkombinationen von CFK und Aluminium besitzen ein hohes Leichtbaupotential. Im Rahmen des DFG-Forschungsvorhabens "Schwarz-Silber" werden neuartige integrale Verbindungen untersucht. Für diese werden unter anderem Übergangselemente aus Titan verwendet. In dieser Arbeit werden die Oberflächenvorbehandlungen der Titanlegierung Ti6Al4V mittels eines Nd:YAG Lasers (g = 1064 nm) zur Steigerung der Verbundfestigkeit mit einem einkomponentigen Epoxid untersucht. Es konnte eine Reinigung sowie eine homogene Nanostrukturierung der Titanoberfläche erzielt werden. Die laserinduzierte nanoporöse Oxidschicht zeichnet sich im Verbund mit einem Klebstoffsystem durch eine hohe Beständigkeit gegenüber hydrothermaler Alterung aus. Ursächlich für die Bildung der nanoporösen Schicht ist die Redeposition laserstrahlverdampften Titans in Wechselwirkung mit der sauerstoffhaltigen Atmosphäre. Die Schichtbildung wurde mittels REM sowie Echtzeit-Partikelmessungen analysiert.