Neuartige umweltfreundliche Beschichtungen und modernste Prozesstechnik
Die meisten Lösemittel sind flüchtige organische Verbindungen, die oft schon bei Raumtemperatur verdampfen, was eine Gefahr für die Mitarbeiter darstellt, die den Dampf einatmen. Außerdem tragen sie im Endeffekt zur Erzeugung von Kohlendioxid (CO2) bei, dem Treibhausgas (THG) Nummer eins, das im Zusammenhang mit der globalen Erwärmung steht. Deshalb besteht großes Interesse daran, die schädlichen organischen Lösungsmittel durch umweltfreundliche oder ökologisch unbedenklichere ionische Flüssigkeiten zu ersetzen, die nicht verdunsten. Die im Rahmen der Finanzmittel für das Iolisurf-Projekt ("Ionic liquids as a novel electrochemical medium for radically innovative, cost effective, and environmentally friendly surface treatment technologies") unterstützten europäischen Forscher wollten qualitativ hochwertige metallische Schutzschichten auf Basis ionischer Flüssigkeiten für die Luft- und Raumfahrt sowie die Gasturbinenindustrie und auch die Technologie entwickeln, um diese in Massenproduktion herstellen und in die Anwendung übernehmen zu können. Zu den allgemeinen Anwendungen gehört der Schutz komplizierter Formteile vor extremen Bedingungen wie etwa hoher Temperatur und Korrosion. In der Tat werden Aluminid- und Chromiddiffusionsbeschichtungen, die eine Barriere gegen die Diffusion von Sauerstoff und anderen Substanzen in das Material bilden, vielfältig als wärmedämmende Schutzschicht für Gasturbinenschaufeln verwendet. Die Forscher führten umfangreiche QSAR-Untersuchungen (Quantitative Struktur-Wirkungsbeziehung) im Bereich innovativer ionischer Flüssigkeiten durch, um die zur Elektrobeschichtung von Aluminium, Chrom und verwandten Legierungen besonders geeigneten auszuwählen und somit eine wichtige Alternative zur Standardtechnologie bereitzustellen. Den Iolisurf-Forschern gelang die erfolgreiche Entwicklung einer Technologie für die bisher nicht realisierbare elektrolytische Abscheidung von Aluminium, womit ein Haupthindernis überwunden wird, das der lösemittelfreien Elektrobeschichtung im Wege stand. Die vom Konsortium entwickelten Nachbehandlungsverfahren haben Eigenschaften verbessert, die den Einsatz in höchst korrosiven Hochtemperaturumgebungen erlauben. Die Forscher entwickelten ähnliche Prozesse für Silber und Chrom, was eine potenzielle Verbesserung gegenüber herkömmlichen wässrigen (auf Wasser basierenden) Verfahren darstellt. Zu den möglichen Anwendungen zählen dekorative oder schwarze Beschichtungen auf dem Solar- oder Wärmetauschermarkt sowie für bestimmte Bauteile in Luft- und Raumfahrt und für Zwecke von Gasturbinenherstellern. So könnte eine kommerzielle Nutzung der Iolisurf-Technologien bedeutende Auswirkungen auf einer Vielzahl von Fertigungssektoren haben.
