Eigenschaftsmodifikation von chrombasierten Schichtsystemen durch modularen Einbau mikro- und nanoskaliger Dispersionspartikel

Die Eigenschaften von Chromschichten aus klassischen Elektrolyten auf Basis von Chrom(VI) lassen sich durch die Mitabscheidung von Mikro- und Nanopartikeln beeinflussen. Dazu wurden Aluminium-, Siilzium- und Titanoxid sowie Wolfram- und Titancarbid als potentielle Einbaustoffe herangezogen. Die Teilchendurchmesser lagen bei 10 bis 20 nm bzw. bei 1 mm. Ein Einbau der Partikel in die Schichten war nicht direkt feststellbar, allerdings konnten die Härte und die Oberflächenenergie (ermittelt über die Benetzung) gezielt verändert werden. Die stärkste Änderung der Chromeigenschaften wurden bei einer Elektrolyttemperatur von 40 ºC durch Zugabe der Nanopartikel (Oxide von Aluminium, Silizium und Titan) erzielt.

The properties of chromium coatings, electrodeposited from hexavalent electrolytes, can be modified by incorporation of micro- and nano-sized particles. To this end, particulate carbides and oxides of aluminium, silicon, tungsten and titanium were incorporated. Particle diameters were in the range 10 to 20 nm and 1 mm respectively. The incorporation of these particles and the manner in which they modified deposit properties was not directly measured, being instead inferred from measurements of hardness and surface energy (the latter using wetting measurements). The most pronounced modification of the chromium coating was found at an electrodeposition temperature of 40 ºC, using as additions, nanoparticles of alumina, silica and titania. The process offers the advantages of reduced electrolyte temperature and increased current efficiency.