Weiterentwicklung hochkorrosionsbeständiger Schichtsysteme

(openPR) U m i c o r e Electroplatíing bietet seit geraumer Zeit neue Schichtfolgen für besonders korrosionsbeständige Kontaktsysteme an, siehe
http://www.openpr.de/news/927426.html [V1],

http://www.openpr.de/news/936515.html [V2],
https://www.openpr.de/news/1012763.html [V3]

In der Zwischenzeit wurden die Schichtsysteme („Stacks“) kontinuierlich weiterentwickelt, getrieben durch die volatilen Preise der verschiedenen Platingruppenmetalle (PGM). Aufgrund des aktuell extrem angestiegenen Rhodiumpreises (2016: ca. 25 EUR/g Rh ? 2020: ca. 300 EUR/g Rh) und Palladiumpreises (2016: ca. 20 EUR/g Pd ? 2020: 70 EUR/g Pd) werden insbesondere preiswertere platinbasierte Schichten (2020: ca. 30 EUR/g Pt) sowohl als Zwischen- als auch als Endschicht für korrosionsbeständige Stacks berücksichtigt.

Reinplatin wird dabei aufgrund geringerer Härte und Abrieb-/Verschleißbeständigkeit bevorzugt als Zwischenschicht eingesetzt, während Platinlegierungen mit besseren Härte und Verschleißeigenschaften auch als Endschicht in Frage kommen. Sowohl bei Zwischen-, als auch bei Endschichten spielt die rissfreie Abscheidbarkeit eine zentrale Rolle für die Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit/Zuverlässigkeit des Gesamtsystems.

Übliche Schichtdicken liegen – je nach Anwendung - im Bereich von 0,03 bis 5 µm, bevorzugt im Bereich 0,1 – 3 µm und besonders bevorzugt im Bereich 0,3 – 1 µm.

Auf das Hinzulegieren eines anderen Platingruppenmetalls zur Kosteneinsparung bzw. Eigenschaftsverbesserung wurde bereits in hingewiesen [V2, V3]. Die Abscheidung von platinbasierten Legierungsschichten konnte durch kontinuierliche Optimierung deutlich verbessert werden, hinsichtlich der maximal rissfrei abscheidbaren Schichtdicke, der Härte und der Haltbarkeit/Zuverlässigkeit.

Dabei bieten sich insbesondere für Zwischenschichten an:
- Platin-Ruthenium mit 0,5 – 70 % Ruthenium, besonders bevorzugt mit 1-30 % Ru
- Reinplatin
- Platin-Rhodium mit 0,2 – 70 % Rhodium, besonders bevorzugt mit 1-30 % Rh
Diese Zwischenschichten können sowohl als Einzelschicht, oder als Mehrfachschicht in Kombination mit anderen PGM-Schichten eingesetzt werden – siehe [V2, V3].

Für Endschichten bieten sich folgende Systeme auf Platinbasis an:
- Platin-Ruthenium mit 0,5 – 70 % Ruthenium, besonders bevorzugt mit 1-30 % Ru
- Reinplatin
- Platin-Rhodium mit 0,2 – 70 % Rhodium, besonders bevorzugt mit 1-30 % Rh
Zusätzlich kann auf diese Schichten eine weitere Endschicht aufgetragen werden, z.B. Rhodium-Ruthenium und/oder Gold, um eine Kompatibilität zu bekannten Stecksystemen herzustellen.

Auch ein Ersatz von Gold als Endoberfläche durch die genannten Schichten aus Platin und Platinlegierungen kann aus Kosten- und Performancegründen erfolgen.