{"id":22689,"date":"2011-06-29T16:51:17","date_gmt":"2011-06-29T15:51:17","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fachzeitungen.de\/pressemeldungen\/?p=22689"},"modified":"2025-03-21T12:11:29","modified_gmt":"2025-03-21T11:11:29","slug":"diamantbeschichtungen-leistungspotenzial","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fachzeitungen.de\/pressemeldungen\/diamantbeschichtungen-leistungspotenzial-1022689\/","title":{"rendered":"Einzigartige Eigenschaften f\u00fcr vielf\u00e4ltige Einsatzm\u00f6glichkeiten"},"content":{"rendered":"<table style=\"float: left; width: 100px;\" border=\"0\" cellspacing=\"0\" cellpadding=\"1\" width=\"175\" height=\"110\"> <tbody> <tr> <td align=\"center\" bgcolor=\"#ffffff\"><\/td> <\/tr> <\/tbody> <\/table> <p>Bereits seit Ende der 1980er Jahre k\u00f6nnen polykristalline Diamantschichten mittels CVD (Chemical Vapor Deposition) wirtschaftlich hergestellt werden. Dabei zeigt der CVD-Diamant \u00e4hnlich gute physikalische und chemische Eigenschaften wie der Naturdiamant. Von besonderer Bedeutung sind hierbei die gro\u00dfe H\u00e4rte, die hohe chemische Resistenz und die hohe W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit des Materials. <!--more-->Chemisch unterscheidet sich Diamant von DLC (Diamond Like Carbon) dadurch, dass Diamant als kubisches Kristallgitter in der sp3-Hybridisierung vorliegt w\u00e4hrend DLC eine amorphe Mischung aus graphitartig (sp2) und diamantartig (sp3) gebundenen Kohlenstoffatomen ist und sich deshalb besonders f\u00fcr Schmierstoffschichten eignet.<\/p> <p>CVD-Diamant in der Anwendung<\/p> <p>Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften wird CVD-Diamant in vielen Gebieten der Technik eingesetzt. Dabei sind Verschlei\u00dfschutzschichten, W\u00e4rmesenken und optische Fenster von zentraler  Bedeutung. Aber auch andere Anwendungen, wie elektronische oder mikromechanische Bauteile, die auf einer Kombination aus Diamant- und Silizium-Technologie basieren, befinden sich in der Entwicklung oder sind bereits im Einsatz.<\/p> <p>Diamantbeschichtete Werkzeuge werden beispielsweise zur Bearbeitung des sehr abrasiven Materials Graphit eingesetzt. Weitere Einsatzgebiete sind das Bohren oder Fr\u00e4sen von Aluminium-Silizium-Legierungen, elektronischen Leiterplatten oder Carbonfaser verst\u00e4rkten Kunstoffen (CFK).<\/p> <p>CemeCon stellte bereits Ende der Achtziger Jahre mit dem CVD-Verfahren abgeschiedene Diamantbeschichtungen vor &#8211; und ist somit Pionier auf diesem Gebiet. Intensive Entwicklungsarbeit f\u00fchrte schlie\u00dflich zu patentierten glatten, nanokristallinen Schichten nach dem Hot-Filament-Verfahren, die den Erfolg der Diamantbeschichtungen wesentlich voranbrachten. Heute betreibt CemeCon das weltweit gr\u00f6\u00dfte Diamantbeschichtungszentrum in W\u00fcrselen.<\/p> <p>So wird CVD-Diamant hergestellt<\/p> <p>Neben der herk\u00f6mmlichen Technologie zur Herstellung von synthetischem Diamant bei hohen Dr\u00fccken und Temperaturen, existiert eine Vielzahl von CVD-Verfahren zur Abscheidung von polykristallinen Diamantschichten bei niedrigeren Druck- und Temperaturbedingungen. G\u00e4ngige Verfahren zur Herstellung von Diamantschichten sind zum Beispiel das Lichtbogen-Plasmaverfahren, das Mikrowellen-CVD und das Hot-Filament-CVD.<\/p> <p>Je nach Gr\u00f6\u00dfe der Kristallite werden diese Beschichtungen in mikrokristalline und nanokristalline (glatte) Schichten unterteilt. Durch abwechselndes Aufwachsen von mikro- und nanokristallinen Schichten k\u00f6nnen Multilayer mit verbesserten mechanischen Eigenschaften hergestellt werden. Voraussetzung f\u00fcr eine hohe Schichtqualit\u00e4t und eine gute Haftung der Diamantschicht auf dem Substrat, ist neben der Prozessf\u00fchrung auch die richtige Vorbehandlung des Substrats.<\/p> <p>Hot-Filament-CVD<\/p> <p>Hierbei erfolgt die Energiezufuhr \u00fcber Heizdr\u00e4hte (Filamente), die je nach Anwendung vertikal oder horizontal in der Prozesskammer (Rezipient) angeordnet sein k\u00f6nnen. Die aus Wolfram oder Tantal bestehenden Filamente werden elektrisch auf Temperaturen bis \u00fcber 2.000\u00b0C erhitzt. Dabei wird das in den Rezipienten bei niedrigen Dr\u00fccken (ca. 5-10  mbar) eingeleitete Prozessgasgemisch, z.B.  Wasserstoff und Methan, erw\u00e4rmt und chemisch aktiviert. Unter definierten Prozessbedingungen wird auf diese Weise kristalliner Diamant mit extrem hoher Reinheit auf dem ca. 800\u00b0C hei\u00dfen Substrat abgeschieden.<\/p> <p>Das Methan liefert den Kohlenstoff f\u00fcr das Diamantwachstum, w\u00e4hrend durch Spaltung des H2-Molek\u00fcls an den hei\u00dfen Filamenten der ben\u00f6tigte atomare Wasserstoff erzeugt wird. Dieser wandelt Methan zu Methyl-Radikalen um, die dann an der mit Nano-Diamantkristalliten bekeimten Substratoberfl\u00e4che als Diamant aufwachsen. \u00dcblicherweise werden auf Werkzeugen 4-15 \u00b5m d\u00fcnne Diamantschichten abgeschieden. Die Abscheiderate betr\u00e4gt dabei ca. 0,5 \u00b5m\/h.<\/p> <p>Der gr\u00f6\u00dfte Vorteil des Hot-Filament-Verfahrens liegt in der homogenen Beschichtbarkeit dreidimensionaler Substrate, wie zum Beispiel Werkzeuge und Bauelemente. Diese Beschichtbarkeit unterschiedlichster, dreidimensionaler Geometrien war ausschlaggebend daf\u00fcr, dass CemeCon sich von Anfang an f\u00fcr die Hot-Filament-Methode entschieden hat.<\/p> <p>Firmenkontakt<br \/> CemeCon AG<br \/> Manfred Weigand<br \/> Adenauerstra\u00dfe 20 A4<\/p> <p>52146 W\u00fcrselen<br \/> Deutschland<\/p> <p>E-Mail: Manfred.Weigand@CemeCon.de<br \/> Homepage: http:\/\/www.cemecon.de<br \/> Telefon: +49 2405 4470 100<\/p> <p>Pressekontakt<br \/> CemeCon AG<br \/> Manfred Weigand<br \/> Adenauerstr. 20 A4<\/p> <p>52146 W\u00fcrselen<br \/> Deutschland<\/p> <p>E-Mail: Manfred.Weigand@CemeCon.de<br \/> Homepage: http:\/\/www.cemecon.de<br \/> Telefon: +49 2405 4470-135<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Bereits seit Ende der 1980er Jahre k\u00f6nnen polykristalline Diamantschichten mittels CVD (Chemical Vapor Deposition) wirtschaftlich hergestellt werden. 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