Schlussfolgerungen

Im Ergebnis des AiF-Projektes zeigte sich, dass verschiedene, verbesserte oder neuentwickelte hochlegierte Nickelbasiswerkstoffe in Schwefelsäure unterschiedlicher Konzentration bei Temperaturen zwischen 85-100 °C keine ausreichende Langzeitkorrosionsbeständigkeit aufweisen. Neben der chemischen Zusammensetzung ist ferner die mechanische und thermische Vorgeschichte der Werkstoffe von ausschlaggebender Bedeutung für Korrosionsart bzw. Abtragsrate.

Eine Beschichtungslösung, die die speziellen Anforderungen der Mikroverfahrenstechnik hinsichtlich

  • Korrosionsbeständigkeit
  • Haftfestigkeit
  • Defektfreiheit
  • Möglichkeit der Aufbringung in Mikrokanälen mit kleinen Querschnitten und großen Aspektverhältnissen

perfekt erfüllt, wurde in der CVD-Beschichtung mit Tantal gefunden.

Allerdings entstanden neue Fragestellungen, die vor einem industriellen Einsatz einer CVD-Tantalschicht sowie Substitution von Nickelbasislegierungen durch Edelstahl sowie der mikromechanischen Strukturierung durch Ätzen in einem Folgeantrag untersucht werden müssen:

  • Führt die zerklüftete Oberfläche der CVD-Tantalschicht zu verstärktem Fouling aufgrund der Nebenreaktionen und zu Verstopfung der Mikrokanäle, insbesondere im Vergleich zu gefrästen Mikrokanälen?
  • Lassen sich Strömungsverhältnisse und Druckverluste durch eine Nano-Amaillierung signifikant verbessern?
  • Ist die Haftfestigkeit dieser zusätzlichen Beschichtung wie erwartet hinreichend gut?
  • Bietet Nano-Emaillierung auch Möglichkeiten zur Reparatur von beschädigten CVD-Tantalschichten?