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Der Eiskratzer hat ausgedient

Oberflächentechnik: Scheibe mit Alleskönner-Schicht
Der Eiskratzer hat ausgedient

Eine transparente und heizbare Schicht aus Indiumzinnoxid umgibt dieses Glasrohr von BASF Bild: Fraunhofer IST
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Auf nanokristallinem Indiumzinnoxid (ITO) basiert eine transparente, leitfähige – und somit heizbare – Schicht, die Kondensation verhindert. Forschern am Fraunhofer-IST gelang es nun, eine solche Schicht per Magnetronsputtern bei 1000 A aufzubringen.

Keine Zeit mehr beim Eiskratzen verschwenden und kein Ärger mehr mit beschlagenen Scheiben – allein das ist für viele Autofahrer wünschenswert. Forscher am Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST in Braunschweig haben das Problem jetzt gelöst: Sie können nun derartige Schichten herstellen, deren Außenschicht zudem noch niedrig emittierend ist. Sie sorgt also dafür, dass die Scheibe viel langsamer abkühlt, so dass sich kein Kondenswasser bilden kann. Bisher nutzte man schon ähnliche Schichten, die aus Zinnoxid bestehen. Diese sind jedoch sowohl mechanisch als auch optisch noch unvollkommen – bei zu hohen Temperaturbelastungen, wie beim Glasbiegen, entstehen Risse. „Unsere neue Schicht ist dagegen extrem stabil“, sagt Dr. Bernd Szyszka vom IST. „Temperaturen bis 900 ºC sind kein Problem, und selbst wenn man sie stark verbiegt – die Schicht bleibt wie sie ist.“ Die Beschichtung kann deshalb auch in großindustriellen Anlagen verwendet werden. Dort benötigt man häufig transparente Schutzheizungen, um die Prozesskette ungefährdet im Auge behalten zu können.

Das Beschichtungssystem basiert auf nanokristallinem Indiumzinnoxid (ITO), einem Werkstoff, der hervorragende optische und elektrische Eigenschaften hat und zudem mechanisch und chemisch viel stabiler als Zinnoxid ist. Zwar weiß man schon länger von den Vorteilen der ITO-Beschichtung, doch erst jetzt können dank der Fraunhofer-Ingenieure solche Schichtsysteme industriell für eine viel größere Anwendungspalette hergestellt werden. Dazu nutzen die Forscher die HIPIMS-Technologie, das ‚High Power Impulse Magnetron Sputtering‘. Je nach Puls- und Leistungsbedingungen beim Sputtern können die Ingenieure die Textur und die Morphologie der Schicht so einstellen, dass diese anschließend bei einem Temperprozess die gewünschten Eigenschaften erhält. „Wir können die Schicht anschließend biegen und auch dreidimensionale Werkstoffe damit beschichten“, sagt Szyszka. Zudem kann der HIPIMS-Prozess bei Raumtemperatur ablaufen, so dass sich auch temperaturempfindliche Kunststoffe beschichten lassen.
Weitere Informationen: www.fraunhofer.de/..glastec
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