Elektrochemische Abscheidung von Metallen und Legierungen aus nichtwässrigen Systemen und Aktivierung von passivierten Metalloberflächen zur Abscheidung nanoporöser Schichten aus wässrigen Lösungen

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	17 June 2007
Referee:	Heiner Jakob (PD Dr.) Gores
Date of exam:	12 April 2006
Institutions:	Chemistry and Pharmacy > Institut für Physikalische und Theoretische Chemie > Chair of Chemistry VI - Physical Chemistry (Solution Chemistry) > PD Dr. Heiner Jakob Gores
Keywords:	Galvanische Abscheidung , nanoporöser Stoff , Nichtwässriges Lösungsmittel , Passivierung , Legierung , Metalloberfläche , Aktivierung <Chemie> , Aktivierung von Metalloberflächen , activation of metal surfaces
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 540 Chemistry & allied sciences
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	10502

Abstract (German)

Im heutigen Industriezeitalter ist vor allem die Oberflächentechnologie als Schlüsseltechnologie zu sehen. Oberflächen haben dabei eine Vielzahl von Aufgaben zu bewerkstelligen, darunter Schutz vor Korrosion und Verschleiß, Verbesserung der Verbindungseigenschaften oder der dekorativen Eigenschaften. Als Oberflächenverfahren stehen dabei eine Reihe von Technologien zur Verfügung, von denen die ...

Abstract (German)

Im heutigen Industriezeitalter ist vor allem die Oberflächentechnologie als Schlüsseltechnologie zu sehen. Oberflächen haben dabei eine Vielzahl von Aufgaben zu bewerkstelligen, darunter Schutz vor Korrosion und Verschleiß, Verbesserung der Verbindungseigenschaften oder der dekorativen Eigenschaften.
Als Oberflächenverfahren stehen dabei eine Reihe von Technologien zur Verfügung,
von denen die galvanische Abscheidung zu den industriell bedeutendsten Verfahren zählt. Dabei ist vor allem die elektrochemische Abscheidung der Metalle Al, Ti, Cr und Dy für viele Anwendungen interessant. Aufgrund ihres negativen Normalpotentials ist die galvanische Abscheidung dieser Metalle aus wässrigen Lösungen jedoch nicht oder nur unter erheblichen Schwierigkeiten möglich. Es ist daher unumgänglich, auf nichtwässrige Lösungsmittel zurückzugreifen. Die in der Industrie eingesetzten Verfahren weisen jedoch oftmals eine Reihe von Schwierigkeiten auf, sowohl in der Prozessführung als auch in Fragen von Gesundheits- und Umweltrisiken.
In dieser Arbeit wurde daher versucht, neue Lösungsansätze für die galvanische Abscheidung von Al, Ti, Cr, Dy und Messing zu entwickeln. Dabei wurden sowohl entsprechende Salze synthetisiert und elektrochemisch auf ihr Potential hinsichtlich einer erfolgreichen Abscheidung getestet. Zudem wurden auch geeignete, nichtwässrige Lösungsmittel und die Zugabe von Komplexbildern untersucht.
Weiterhin wurde ein Verfahren zur Aktivierung von passivierten Oberflächen, vor allem Aluminiumoxid, entwickelt. Dadurch konnten im Anschluss erfolgreich nanoporöse Zn/Cr-Schichten abgeschieden werden, die in der Mikrochiptechnologie als Haftvermittler dienen.

Translation of the abstract (English)

In our industrial age, modification of surfaces has to be considered as a key technology. Surface properties are critical for many applications, e.g. protection against corrosion and abrasion, enhancement of bondability or optical properties. Many surface processes are available, among these the electrodposition of metals has become the most important one. The electrodeposition of metals like Al, ...

Translation of the abstract (English)

In our industrial age, modification of surfaces has to be considered as a key technology. Surface properties are critical for many applications, e.g. protection against corrosion and abrasion, enhancement of bondability or optical properties. Many surface processes are available, among these the electrodposition of metals has become the most important one. The electrodeposition of metals like Al, Ti, Cr and Dy is relevant for technical applications. Because of their negative standard potential the electrodeposition of these metals from aqueous solutions is not possible without difficulties. Therefore it is essential to use nonaqueous solvents. Procedures for industrial applications often are afflicted with problems concerning process control, health and environmental risks.
Therefore, the aim of this work was to develop new methods of resolution for the electrodeposition of Al, Ti, Cr, Dy and brass. At the same time adequate metal salts have been synthesised and electrochemical investigated for their possibilities concerning electroplating processes. In addition, several nonaqueous solvents have been tested. The influence of complexing agents has been studied too.
Furthermore, a new method for the activation of passivated metal surfaces, especially aluminumoxide, has been developed. Following the electrodeposition of a nanoporous Zn/Cr layer was successful, used as an adhesive agent in micro chip production.

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