Oberflächenmodifikation von Polyethylenwerkstoffen mit amorphen und nanokristallinen C:H-Schichten

• Antragsteller: Professor Dr. Gert Irmer, seit 3/2007 (†)
• Fachliche Zuordnung: Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5401710

Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist Verbesserung der tribologischen Beständigkeit von Polyethylen durch Beschichtungen aus amorphen bzw. nanokristallinen C:H-Schichten, welche zu den diamant-ähnlichen Kohlenstoffschichten gehören. Hierdurch sollen Abrasions-, Adhäsions- und Ermüdungsverschleiß beeinflusst sowie das Eindiffundieren von Bestandteilen aus flüssigen Umgebungsmedien verringert werden. Es ist geplant, sich systematisch mit der Grenzfläche DLC-Polyethylen und dem Schichtwachstum zu befassen und beides bewusst zu steuern. DLC-Beschichtungen auf UHMW-PEs sollen nano- bzw. mikrostrukturell soweit optimiert werden, dass die Haftung angepasst und die tribologische Resistenz gegenüber unbeschichteten UHMW-PEs deutlich verbessert wird. Die Teilschritte Abscheidung einer Leitungsschicht, Aktivierung unter Elektronen-/Ionenbeschuss, Ionenimplantation, Schichtwachstum sind systematisch zu optimieren. Die Struktur der DLCs (HR-TEM, XPS, Raman und IR-Spektroskopie) wird im Zusammenhang mit den mechanischen, tribologischen und Grenzflächeneigenschaften diskutiert. Benetzungsversuch mit verschiedenen Medien (z.B. Hyaluronsäure) sind geplant.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemalige Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Annett Dorner-Reisel, bis 3/2007