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DE10124426A1 - Oberflächenbeschichtung aus schwarzem Platin - Google Patents

Oberflächenbeschichtung aus schwarzem Platin

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Publication number
DE10124426A1
DE10124426A1 DE10124426A DE10124426A DE10124426A1 DE 10124426 A1 DE10124426 A1 DE 10124426A1 DE 10124426 A DE10124426 A DE 10124426A DE 10124426 A DE10124426 A DE 10124426A DE 10124426 A1 DE10124426 A1 DE 10124426A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
platinum
coating
black
coating composition
complex compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE10124426A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Oechsle
Ralf Karch
Bernd Kayser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Umicore AG and Co KG
Original Assignee
Umicore AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Umicore AG and Co KG filed Critical Umicore AG and Co KG
Priority to DE10124426A priority Critical patent/DE10124426A1/de
Priority to PCT/EP2002/005568 priority patent/WO2002095088A2/en
Priority to RU2003136076/02A priority patent/RU2003136076A/ru
Priority to JP2002591548A priority patent/JP2004525266A/ja
Priority to US10/477,842 priority patent/US20040166361A1/en
Priority to EP02753057A priority patent/EP1390562A2/de
Priority to CNA028101413A priority patent/CN1509344A/zh
Publication of DE10124426A1 publication Critical patent/DE10124426A1/de
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Oberflächenbeschichtung aus Platin, bei der die Beschichtung in einer schwarzen Modifikation des Platins ausgebildet ist. DOLLAR A Diese können erhalten werden durch Auftragen einer organischen Platin-Komplexverbindung mit Platin in der Oxidationsstufe 0, die sich unterhalb von 200 DEG C thermisch unter Bildung feindispersoider Platinpartikel zersetzt, oder einer Beschichtungszusammensetzung, die im wesentlichen aus einer solchen Platin-Komplexverbindung besteht, auf die Oberfläche eines Substrates und anschließende thermische Zersetzung der Platin-Komplexverbindung. DOLLAR A Die Oberflächenbeschichtungen finden vielfältige Verwendung etwa als Schutzschichten gegen mechanische und/oder chemische und/oder thermische Einwirkungen, als Antihaftbeschichtung, als antireflektive Schicht oder als katalytisch wirksame Schicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Oberflächenbeschichtung aus Platin, bei der die Beschichtung in einer schwarzen Modifikation des Platin ausgebildet ist.
Das Edelmetall Platin (wie auch dessen Legierungen) ist ein Material, das auf Grund einer Vielzahl vorzüglichster Werkstoffeigenschaften nicht nur im dekorativen Bereich (z. B. als Schmuckmetall), sondern auch in großem Umfang als technischer Werkstoff eingesetzt wird. Neben dem ästhetisch ansprechenden Silberglanz des Platinmetalls, der bei dekorativen und Schmuckanwendungen im Vordergrund steht, zeichnet sich Platin durch einen hohen Schmelzpunkt und große Festigkeit und damit durch besondere Beständigkeit gegenüber mechanischen und/oder chemischen und/oder thermischen Einwirkungen aus. Darüber hinaus besitzt das Element Platin besondere katalytische Eigenschaften, die in der Chemie im weitesten Sinne genutzt werden, etwa in einer Vielzahl von Synthesereaktionen oder bei katalysierten Zersetzungs- oder Verbrennungsreaktionen wie etwa bei der Abgasreinigung (z. B. in Autoabgaskatalysatoren) oder bei der Stromerzeugung in der Brennstoffzelle.
Ein typisches Einsatzgebiet für Platin als Konstruktions­ werkstoff ist die Glasindustrie. Dort sind insbesondere in Anlagen zum Schmelzen und Heißformen von Spezialglas Bauteile aus Platin im Einsatz. Platin und PGM-(Platinum Group Metals) Werkstoffe zeichnen sich aufgrund ihres hohen Schmelzpunktes durch eine hohe Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit und weiterhin durch hohe mechanische Festigkeit sowie Beständigkeit gegen Abrassion aus und eignen sich daher in besonderem Maße zur Herstellung von Konstruktionsteilen in Anlagen oder Anlagenteilen, die in Kontakt mit Glasschmelze kommen.
Bei vielen derartigen Bauteilen oder anderen technischen Anwendungen, die den Einsatz von Platin als Werkstoff erfordern, ist kann es ausreichend sein, wenn das Platin als gegebenenfalls auch dünne Schicht auf einen Grundwerkstoff aufgebracht ist.
Platinbeschichtungen können auf unterschiedlichem Wege auf Substratoberflächen aufgebracht werden.
Gängig ist das Plattieren mit Platinblechen oder dünnen Platinfolien. Weitere Möglichkeiten sind das Auftragsschweißen, etwa mit Hilfe von Laser oder Mikroplasma, oder die galvanische Abscheidung, vornehmlich aus Platin-Schmelzelektrolyten.
Dünne Platin-Funktionschichten mit Schichtdicken bis herab in den µm-Bereich können durch thermische Spritzverfahren wie Flammspritzen, Hochgeschwindigkeitsflammspritzen, Lichtbogenspritzen oder Plasmaspritzen erzeugt werden.
Die technischen Eigenschaften so erzeugter Platinbeschichtungen variieren naturgemäß mit der Art der Schichterzeugung, des Schichtaufbaus, der Schichtdicke, der Oberflächenbeschaffenheit von Substrat und Beschichtung und etwaigen Nachbehandlungen.
Gemeinsam ist allen genannten Beschichtungsmethoden, daß sie Platinschichten mit dem typischen metallischen Erscheinungsbild liefern, die also je nach Oberflächenbeschaffenheit (Rauhigkeit, Porosität) metallisch grau bis hochglänzend silberweiß sind.
Alle bekannten Verfahren zur Erzeugung von Platinschichten sind arbeits- und zeitaufwendig und/oder erfordern technisch komplizierte und damit teuere Anlagen und erlauben nicht oder nicht ohne weiteres eine Nachbeschichtung oder Reparatur schadhafter Schichten.
Die Erzeugung von Platinschichten durch Auftragen von Platin in Form von chemischen Verbindungen auf Substratoberflächen und anschließendes Zersetzen der Verbindung in elementares, metallisches Platin ist nicht bekannt.
Aus EP 0 987 777 A1 ist die Herstellung einer Katalysatorschicht für Brennstoffzellen, insbesondere Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen, bekannt. Diese wird durch Beschichten eines Substratmaterials mit einer "Tinte" erhalten, die eine Dispersion elektrisch leitfähiger Kohlenstoffpartikel in einer Lösung eines Protonen leitenden Polymers, die weiterhin eine organische Platinkomplexverbindung enthält, darstellt. Durch Trocknung bei moderater Temperatur wird die Platinkomplexverbindung in fein in der Schicht aus Polymer und Kohlenstoff verteilte katalytisch aktive Platinpartikel zersetzt. Die hierbei eingesetzten organischen Platin- Komplexverbindungen, wie insbesondere der Komplex des Platin mit 1,3-Divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxan ("Pt- VTS"), enthalten Platin in der Oxidationsstufe 0 und zersetzen sich thermisch unterhalb von 200°C.
Im Zusammenhang mit der vorgenannten Entwicklung wurde durch Zufall gefunden, daß sich durch Beschichten und thermisches Zersetzen mit organischen Platin- Komplexverbindungen, die Platin in der Oxidationsstufe 0 enthalten und sich unterhalb von 200°C thermisch zersetzen lassen, auf Substratoberflächen Platinbeschichtungen erhalten werden können, die überraschende, ungewöhnliche und für eine Vielzahl unterschiedlicher technischer Anwendungen äußerst vorteilhafte Eigenschaften aufweisen.
Die augenfälligste Eigenschaft der so erhältlichen Oberflächenbeschichtung aus Platin ist, daß diese nicht das normalerweise zu erwartende typische metallische Erscheinungsbild aufweist, also metallisch grau bis hochglänzend silberweiß, sondern daß diese schwarz ist, auch nach einer Temperung bis 1450°C. In einer derartigen Beschichtung ist diese demnach in einer schwarzen Modifikation des Platin ausgebildet.
Gegenstand der Erfindung ist somit eine Oberflächen­ beschichtung aus Platin die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Beschichtung in einer schwarzen Modifikation des Platin ausgebildet ist.
Weitere Gegenstände der Erfindung sind ein Verfahren zur Herstellung derartiger schwarzer Platinbeschichtungen, Beschichtungszusammensetzungen hierfür sowie verschiedene praktische Anwendungen derartiger Schichten.
Die erfindungsgemäßen Oberflächenbeschichtungen aus Platin in einer schwarzen Modifikation sind erhältlich durch Auftragen einer organischen Platin-Komplexverbindung mit Platin in der Oxidationsstufe 0, die sich unterhalb von 200°C thermisch unter Bildung feindispersoider Platinpartikel zersetzt, oder einer Beschichtungszusammensetzung, die im wesentlichen aus einer solchen Platin-Komplexverbindung besteht, auf die Oberfläche eines Substrates und anschließende thermischer Zersetzung der Platin-Komplexverbindung.
Als Substrate können alle Materialien und Gegenstände aus Werkstoffen dienen, die eine Temperatur von 200°C ohne weiteres und ohne Schaden zu nehmen überstehen. Typische Substratmaterialien sind etwa Glas, Keramik, Metall, Kunststoffe (mit entsprechender Thermostabilität), Kompositwerkstoffe. Auf die Oberflächenbeschaffenheit des Substrates kommt es nicht an; diese kann eben und glatt, strukturiert, rauh und auch porös sein.
Untersuchungen an diesen neuartigen schwarzen Platinbeschichtungen haben ergeben, daß diese aus feindispersoiden Platinpartikeln gebildet werden. Die feindispersoiden Platinpartikel können in der Schicht im Kontakt miteinander oder isoliert angeordnet sein.
Die erfindungsgemäßen Oberflächenbeschichtungen aus Platin in einer schwarzen Modifikation können in einer Dicke von 1 nm bis 10 µm erzeugt werden. Die Flächenkonzentration an Platin in der Schicht kann 0,01 bis 100 g/m2 betragen.
Die Eigenart der Schichterzeugung und die daraus resultierende Eigentümlichkeit der Schichtstruktur sind offenbar verantwortlich für das schwarze Erscheinungsbild und die technischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Platinbeschichtung.
Das Verfahren zur Herstellung einer Oberflächenbeschichtung aus Platin in einer schwarzen Modifikation erfolgt in der Weise, daß man auf die Oberfläche eines Substrates eine organische Platin-Komplexverbindung mit Platin in der Oxidationsstufe 0, die sich unterhalb von 200°C thermisch unter Bildung feindispersoider Platinpartikel zersetzt, oder eine Beschichtungszusammensetzung, die im wesentlichen aus einer solchen Platin-Komplexverbindung besteht, aufträgt und anschließend die Platin-Komplexverbindung thermisch zersetzt.
Bevorzugte derartige Verbindungen sind Komplexverbindungen zwischen Platin in der Oxidationsstufe 0 und vinylsubstituierten Siloxanen. Derartige Platin- Vinylsiloxan-Komplexverbindungen und ihre Hestellung (sowie Anwendung als Hydrosilylierungskatalysatoren) sind beispielsweise in den US-Patenten 3,715,334 und 3,775,452 beschrieben.
Besonders bevorzugt wird als organische Platin- Komplexverbindung mit Platin in der Oxidationsstufe 0 die Verbindung 1,3-Divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxan ("Pt- VTS")eingesetzt. Diese Verbindung kann erhalten werden als Umsetzungsprodukt von 1,3-Divinyl-1,1,3,3- tetramethyldisiloxan mit Platinsalzen oder Platin- Komplexverbindungen wie insbesondere Hexachloroplatinsäure. Hierbei ist zu bemerken, daß es sich bei derartigen Verbindungen in der Regel nicht um stöchiometrisch exakt definierte, reine Produkte, sondern meist um Gemischen von Ausgangsverbindungen, überschüssigem Vinylsiloxan, Lösungsmitteln und gegebenenfalls weiteren stabilisierenden Komplexbildnern und Additiven, dem formelmäßig gewünschten Produkt sowie bei der Synthese entstehenden Nebenprodukten, Homologen und Derivaten hiervon handelt.
Die Platin-Vinylsiloxan-Komplexverbindungen können zum Bei­ spiel durch Trocknen bei einer Temperatur von 110 bis 200°C zersetzt werden. Dabei bleibt feinst verteiltes, elementares Platin zurück. Ein Rückstand an aus dem Siloxan stammendem Silicium oder an anderen organischen Verbindungen kann in der fertigen Schicht nicht mehr nach­ gewiesen werden.
Die Platin-Komplexverbindung kann auch als Beschichtungs­ zusammensetzung, die im wesentlichen aus dieser Verbindung, vorzugsweise dem Komplex des Platin in der Oxidationsstufe 0 mit 1,3-Divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxan, besteht, formuliert sein. Weitere Komponenten derartiger Beschichtungszusammensetzungen sind inerte, flüchtige organische Lösungsmittel wie Aliphaten, Aromaten, Olefine, Alkohole, Ether, Ester, Carbonsäuren, Sulfoxide, Amide, Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid oder Mischungen hiervon. Darüberhinaus können Komplexbildner vorhanden sein, die als den Platin-Komplex stabilisierende Liganden fungieren.
Typischerweise enthält die Beschichtungszusammensetzung 1 bis 25 Gew.% Platin (bezogen auf die Gesamtmenge, als metallisches Platin).
Die Platin-Komplexverbindung bzw. die diese enthaltende Beschichtungszusammensetzung kann durch übliche Beschichtungsmethoden wie ein- oder mehrfaches Streichen, Rollen, Sprühen oder Tauchen auf die Oberfläche des Substratwerkstoffes aufgetragen werden. Aufgrund dieser einfachen Arbeitsweise ist ohne weiteres auch eine spätere Nachbeschichtung oder Reparatur schadhafter Schichten möglich.
Im Anschluss daran werden die beschichteten und/oder infiltrierten Substratkörper einer Wärmebehandlung bei Temperaturen bis 200°C unterzogen. Die Platin- Komplexverbindung wird dabei zersetzt und alle flüchtigen Bestandteile der Lösung sowie Zersetzungsprodukte werden über die Gasphase vom Substratkörper entfernt. Diese Zersetzung und Entfernung der flüchtigen Anteile kann optional auch im Vakuum erfolgen. Die Schichtdicke einer Schichtlage kann durch den Platingehalt der Lösung beeinflußt werden. Es können mehrere Schichten übereinander gelegt werden, um damit ebenfalls die Schichtdicke zu steuern.
Die so erhaltenen Beschichtungen in einer schwarzen Modifikation des Platin, bei der die Platinbeschichtung aus feindispersoiden Platinpartikeln gebildet wird, kann nachfolgend optional noch einer Temperung zu einer eventuellen weiteren Verfestigung und Stabilisierung unterzogen werden. Typischerweise wird bei Temperaturen von 800 bis 1450°C und über einen Zeitraum von 1 bis 100 Stunden getempert. Insbesondere dickere Schichten können durch ausreichend langes Sintern nahe am Schmelzpunkt von Platin oder durch Erhitzen über dessen Schmelzpunkt in Platinbeschichtungen mit der üblichen, typischen Erscheinungsform von Platin, nämlich metallisch grau bis glänzend silberweiß umgewandelt werden.
Die erfindungsgemäßen Oberflächenbeschichtungen aus schwarzem Platin sind mechanisch äußerst widerstandsfähig und haftfest und sind insbesondere sehr resistent gegen Abrassion und Abplatzung. So können beispielsweise Stahlbleche einer Dicke von 1 mm, die mit erfindungsgemäßen schwarzen Platinbeschichtungen von 0,05 bis 1 µm versehen sind, bis zur Rißbildung des Grundwerkstoffes verformt werden, ohne daß eine Beschädigung der Schicht auftritt.
Die erfindungsgemäßen Oberflächenbeschichtungen aus Platin in einer schwarzen Modifikation weisen überraschende, ungewöhnliche und für eine Vielzahl unterschiedlicher technischer Anwendungen äußerst vorteilhafte Eigenschaften auf.
Aufgrund ihrer ausgeprägten mechanischen, chemischen und thermischen Resistenz eignen sich die erfindungsgemäßen schwarzen Platinbeschichtungen vorzüglich als Schutzschichten gegen mechanische und/oder chemische und/oder thermische Einwirkungen.
Beispiele hierfür sind etwa Auskleidungen von Chemiereaktoren und in der Glasindustrie der Einsatz als Funktionsschicht auf Konstruktions- oder Handhabungsteilen in Anlagen oder Anlagenteilen, die in Kontakt mit Glasschmelze kommen. Hierbei können vorteilhaft die protektiven Eigenschaften aufgrund der hohen Abrieb- und Haftfestigkeit, Antihafteigenschaften und antireflektive Eigenschaften genutzt werden, wie nachfolgend beispielhaft dargestellt.
Für die manuelle Handhabung von flüssigen Glasschmelzen werden keramische Komponenten eingesetzt. Ein typisches Werkzeug dabei ist die Anfahrkugel zum manuellen Entnehmen von Glas aus der Wanne. Diese Keramikkomponenten werden vom Glasangriff abgebaut und führen zu Fehlern - Schlieren - in den Glasprodukten.
Eine Zirkonmullit-Kugel für das Ablegen von Glas in Pressformen wurde mit einer Schicht (2 µm) aus erfindungsgemäßem schwarzen Platin beschichtet und im Vergleich zu einer unbeschichteten Kugel bei der Verarbeitung von Borosilikatglas getestet. Im Gegensatz zur unbeschichteten Kugel konnte an der beschichteten Kugel nach 8 Stunden kein erosiver Verschleiß beobachtet werden. Die hergestellten Glasprodukte wiesen keine Schlieren auf.
Es hat sich überraschend herausgestellt, daß die erfindungsgemäßen Oberflächenbeschichtungen aus schwarzem Platin, vermutlich aufgrund ihrer feindispersoiden Mikrostruktur, ein ausgeprägtes Antihaftverhalten aufweisen. Aus diesem Grund eignen sie sich vorzüglich als Antihaftbeschichtung.
Dies ist beispielsweise gleichermaßen vorteilhaft in der Glasindustrie bei der Beschichtung von Konstruktionsteilen in Anlagen oder Anlagenteilen, die in Kontakt mit Glasschmelze kommen.
Hohe Formtemperaturen sind für die Erzeugung von großflächigen Pressgläsern Voraussetzung für die fließwellenfreie Herstellung von Glasprodukten. Bei der Formgebung etwa von Borosilikatschmelzen in Stahlformen - Blas- und Pressformen - kann jedoch bei Temperaturen oberhalb 450°C das Glas am Metall "festkleben" und die Form muss aus dem Fertigungsprozess herausgenommen werden.
An einer Produktionsform für die Verarbeitung von Borosilikatglas wurde der formgebende Bereich mit einer erfindungsgemäßen schwarzen Platinschicht (0,5 µm) versehen und die Funktionalität unter Produktionsbedingungen, im Vergleich zu einer unbeschichteten Form, getestet. Im Gegensatz zu der unbeschichteten Form konnte die Verarbeitungstemperatur um 200°C auf 680°C gesteigert werden, ohne dass ein Verkleben des Borosilikatglases mit der Form, bei gleicher Anzahl an Produkten, beobachtet werden konnte. Die bei unbeschichteten Formen auftretenden Fließwellen waren bei der beschichteten Form nicht vorhanden. Die Ergebnisse dieser Versuche konnten auf Pressformen für die Verarbeitung von Kristallglas, mit den selben positiven Ergebnissen, übertragen werden.
Die erfindungsgemäßen schwarzen Platinbeschichtungen eignen sich desweiteren vorzüglich als antireflektive, Licht- und/oder Wärmestrahlung absorbierende Schichten.
Auch dies ist beispielsweise wiederum vorteilhaft in der Glasindustrie bei der Beschichtung von Konstruktionsteilen in Anlagen oder Anlagenteilen, die in Kontakt mit Glasschmelze kommen.
Das hohe Reflexionsvermögen metallisch glänzender Schichten kann bei der Verarbeitung transparenter Gläser zu Kristallisation und damit zu Ausschuss führen. Das Auftragen erfindungsgemäßer schwarzer Funktionsschichten aus Platin verbindet dabei die thermische, mechanische und chemische Schutzwirkung des Platin mit der Veränderung des Reflexionskoeffizienten.
Auf Flachproben aus Zirkonmullit wurden Schichten aus erfindungsgemäßem schwarzen Platin mit Schichtdicken zwischen 0,1 µm und 5 µm aufgetragen und bei 1450°C 24 Stunden in einem Muffelofen ausgelagert. Unabhängig von der aufgetragenen Schichtdicke blieb die typische schwarze Farbe bei allen Proben vorhanden.
Die erfindungsgemäßen Oberflächenbeschichtungen aus Platin in einer schwarzen Modifikation weisen weiterhin ausgeprägte katalytische Eigenschaften auf, die sich beispielsweise bei der Nachverbrennung von Treibstoff- und Abgasrückständen etwa in Verbrennungskraftmaschinen und Turbinentriebwerken vorteilhaft nutzen lassen. So verhindern beispielsweise beim Einsatz in Verbrennungskraftmaschinen die erfindungsgemäßen Oberflächenbeschichtungen auf Kolben, Zylinderköpfen, Zylinderlaufbuchsen, Ventilen, Ventilsitzen und -Stößeln, Einlaßdüsen, Zünd- und Glühkerzen, Abgaskrümmern und Laufrädern von Abgasturboladern etc. das Ansetzen von Verbrennungsrückständen durch katalytische Nachverbrennung. Die Antihafteigenschaften der Beschichtung fördern diesen Effekt darüberhinaus.
Gleiches gilt für die Beschichtung von Turbinentriebwerksteilen wie Rotoren, Statoren, Brennkammern, Turbinenschaufeln etc. wobei hier vorteilhaft noch die Verschleißfestigkeit der erfindungsgemäßen Oberflächenbeschichtungen hinzukommt.
Die katalytischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Oberflächenbeschichtungen aus Platin in einer schwarzen Modifikation können beispielsweise auch sehr vorteilhaft in Vorrichtungen zur katalytischen Rekombination von Wasserstoff und Sauerstoff, etwa als Funktionsschicht auf Rekombinatoren im Sicherheitsbehälter von Leichtwasser- Kernreaktoren, wie sie beispielsweise in EP 0 959 477 A1 beschrieben sind, genutzt werden. Dabei zeigt sich, daß die erfindungsgemäßen schwarzen Platinschichten eine erheblich höhere Effektivität aufweisen, als katalytische Platinschichten nach dem Stand der Technik.
Nicht zuletzt lassen sich die erfindungsgemäßen Oberflächenbeschichtungen aus Platin in einer schwarzen Modifikation im dekorativen Bereich, etwa zur Gestaltung von Platinschmuck einsetzen, wobei es hier vornehmlich auf das schwarze Aussehen aber auch auf die Abriebfestigkeit der Schicht ankommt.
Beispiel 1 Herstellung einer Komplexverbindung des Platin in Oxidationsstufe 0 mit 1,3-Divinyl- 1,1,3,3-tetramethyldisiloxan ("Pt-VTS")
Die Herstellung erfolgt in Anlehnung an die US- Patentschriften 3,775,452 und 3,715,334.
20 Gewichtsteile Natriumbicarbonat werden zu einer Mischung aus 10 Gewichtsteilen H2PtCl6.8H2O und 20 Gewichtsteilen 1,3-Divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxan und 50 Ge­ wichtsteilen Ethanol gegeben. Die Mischung wird 30 Minuten lang unter Rühren am Rückfluß gekocht, 15 Stunden lang ste­ hen gelassen und danach filtriert. Die leichtflüchtigen Be­ standteile der Mischung werden unter Vakuum abdestilliert. Der Rückstand wird in Benzol gelöst, nochmals filtriert und das Benzol anschließend im Vakuum abdestilliert. Der Platin-Gehalt des flüssigen Rückstands beträgt 18,1 Gew.-%.
Beispiel 2 Beschichtung von Preßformen für die Herstellung von Glasartikeln
Funktion: Hochtemperatur-Schutzschicht; Vermeidung von Glasanhaftungen bei hohen Temperaturen
Ziel: Erhöhung der Werkzeugtemperatur zur Reduzierung der Fließwellen im Produkt
Beschichtungswerkstoff
Substratwerkstoff
Beschichtung
Versuchsbedingungen
Ergebnis
Beispiel 3 Bestimmung der maximalen Werkzeugtemperatur für die Verarbeitung von Glasartikeln
Funktion: Hochtemperatur-Schutzschicht; Vermeidung von Glasanhaftungen bei hohen Temperaturen
Ziel: Bestimmung der maximalen Arbeitstemperatur; Verschleißuntersuchungen
Beschichtungswerkstoff
Substratwerkstoff
Beschichtung
Versuchsbedingungen
Ergebnis
Beispiel 4 Temperaturwechselbeständigkeit (TWB) der Schicht
Funktion: Hochtemperatur-Schutzschicht
Ziel: Bestimmung der Temperaturwechselbeständigkeit (TWB) der Schicht
Beschichtungswerkstoff
Substratwerkstoff
Beschichtung
Versuchsbedingungen
Ergebnis
Beispiel 5 Beschichtung von Keramiken
Funktion: Hochtemperatur-Schutzschicht; Vermeidung von Keramikschlieren in Glasprodukten durch keramische Handhabungswerkzeuge
Ziel: Bestimmung der Temperaturwechselbeständigkeit (TWB) der Schicht
Beschichtungswerkstoff
Substratwerkstoff
Beschichtung
Versuchsbedingungen
Ergebnis
Beispiel 6 Veränderung des Reflexionskoeffizienten von Platinbeschichtungen
Funktion: Hochtemperatur-Schutzschicht
Ziel: Vermeidung von Kristallisationseffekten technischer Gläser durch die Veränderung der Oberflächenfarbe von Platin
Beschichtungswerkstoff
Substratwerkstoff
Beschichtung
Versuchsbedingungen
Ergebnis
Beispiel 7 Abrieb- und Haftfestigkeit
Funktion: Prüfung der Haftfestigkeit der Beschichtung auf Blechen mit Hilfe der Erichsenprüfung
Ziel: Bestimmung der Haftfestigkeit der Schichten durch Festkörperreibung; Bestimmung der Haftfestigkeit der Schichten bei der Umformung von Blechen
Beschichtungswerkstoff
Substratwerkstoff
Beschichtung
Versuchsbedingungen
Ergebnis

Claims (21)

1. Oberflächenbeschichtung aus Platin, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung in einer schwarzen Modifikation des Platin ausgebildet ist.
2. Oberflächenbeschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platinbeschichtung aus feindispersoiden Platinpartikeln gebildet wird.
3. Oberflächenbeschichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platinbeschichtung eine Dicke von 1 nm bis 10 µm aufweist.
4. Oberflächenbeschichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenkonzentration an Platin 0,01 bis 100 g/m2 beträgt.
5. Oberflächenbeschichtung aus Platin in einer schwarzen Modifikation nach den Ansprüchen 1 bis 4, erhältlich durch Auftragen einer organischen Platin- Komplexverbindung mit Platin in der Oxidationsstufe 0, die sich unterhalb von 200°C thermisch unter Bildung feindispersoider Platinpartikel zersetzt, oder einer Beschichtungszusammensetzung, die im wesentlichen aus einer solchen Platin-Komplexverbindung besteht, auf die Oberfläche eines Substrates und anschließende thermische Zersetzung der Platin-Komplexverbindung.
6. Oberflächenbeschichtung nach Anspruch 5, erhältlich durch Auftragen einer Beschichtungszusammensetzung, die im wesentlichen aus einem Komplex des Platin in der Oxidationsstufe 0 mit 1,3-Divinyl-1,1,3,3- tetramethyldisiloxan besteht.
7. Oberflächenbeschichtung nach Anspruch 6, erhältlich durch Auftragen einer Beschichtungszusammensetzung, die 1 bis 25 Gew.% Platin enthält.
8. Verfahren zur Herstellung einer Oberflächenbeschichtung aus Platin in einer schwarzen Modifikation, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Oberfläche eines Substrates eine organische Platin-Komplexverbindung mit Platin in der Oxidationsstufe 0, die sich unterhalb von 200°C thermisch unter Bildung feindispersoider Platinpartikel zersetzt, oder eine Beschichtungszusammensetzung, die im wesentlichen aus einer solchen Platin-Komplexverbindung besteht, aufträgt und anschließend die Platin-Komplexverbindung thermisch zersetzt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungszusammensetzung im wesentlichen aus einem Komplex des Platin in der Oxidationsstufe 0 mit 1,3- Divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxan besteht.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungszusammensetzung 1 bis 25 Gew.% Platin enthält.
11. Beschichtungszusammensetzung zur Verwendung in einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 8 bis 10 zur Herstellung einer Oberflächenbeschichtung aus Platin in einer schwarzen Modifikation, dadurch gekennzeichnet, daß diese im wesentlichen aus einer organischen Platin- Komplexverbindung mit Platin in der Oxidationsstufe 0, die sich unterhalb von 200°C thermisch unter Bildung feindispersoider Platinpartikel zersetzt, besteht.
12. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus einem Komplex des Platin in der Oxidationsstufe 0 mit 1,3- Divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxan besteht.
13. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie 1 bis 25 Gew.% Platin enthält.
14. Verwendung von Oberflächenbeschichtungen aus Platin in einer schwarzen Modifikation gemäß den Ansprüchen 1 bis 7 als Schutzschicht gegen mechanische und/oder chemische und/oder thermische Einwirkungen.
15. Verwendung von Oberflächenbeschichtungen aus Platin in einer schwarzen Modifikation gemäß den Ansprüchen 1 bis 7 als Antihaftbeschichtung.
16. Verwendung von Oberflächenbeschichtungen aus Platin in einer schwarzen Modifikation gemäß den Ansprüchen 1 bis 7 als antireflektive, Licht- und/oder Wärmestrahlung absorbierende Schicht.
17. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 16 als Funktionsschicht auf Konstruktionsteilen in Anlagen oder Anlagenteilen, die in Kontakt mit Glasschmelze kommen.
18. Verwendung von Oberflächenbeschichtungen aus Platin in einer schwarzen Modifikation gemäß den Ansprüchen 1 bis 7 als katalytisch wirksame Schicht.
19. Verwendung nach Anspruch 18 als das Ansetzen von Verbrennungsrückständen verhindernde Schicht in Verbrennungskraftmaschinen und Turbinentriebwerken
20. Verwendung nach Anspruch 18 in Vorrichtungen zur katalytischen Rekombination von Wasserstoff und Sauerstoff.
21. Verwendung von Oberflächenbeschichtungen aus Platin in einer schwarzen Modifikation gemäß den Ansprüchen 1 bis 7 als dekorative Schicht.
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