Galvanik

Galvanotechnische und außenstromlose Prozesse

Eine der Möglichkeiten, funktionelle Schichten aufzubringen, bieten die galvanotechnischen sowie außenstromlosen Verfahren. Unter der galvanischen Metallabscheidung versteht man die Abscheidung eines Metalls auf einen Basiswerkstoff aus einem Elektrolyten (wässrige Metall-Salzlösung) unter Einwirkung einer äußeren Stromquelle. Dabei wird der Strom über Elektroden zugeführt. Legt man an die Elektroden eine Spannung an, so entsteht zwischen beiden Elektroden ein elektrisches Feld und es finden an beiden Elektroden entsprechende elektrochemische Reaktionen statt. Das Werkstück, auf welchem eine Schicht abgeschieden werden soll, wird hierbei als Kathode gepolt.

Voraussetzung für eine galvanische Abscheidung ist, entsprechend der obigen Erklärung, die elektrische Leitfähigkeit des Substrates. Ist diese nicht gegeben, wie beispielsweise bei Kunststoffen oder keramischen Werkstoffen, kann trotzdem eine metallische Schicht aufgebracht werden. Hierzu werden allerdings zunächst katalytische Metallkeimen (wie z.B. Pd) auf der Probenoberfläche angelagert, die für einen Überschuss an Elektronen sorgen, welcher dann eine Reduktion der Metallionen ermöglicht. Die nachfolgende Reduktion findet dann an der jeweils bereits abgeschiedenen Schicht statt. Dieser außenstromlose Prozess verläuft viel langsamer, als der galvanische, und dient oftmals lediglich zur Aufbringung einer ersten „Startschicht“. In einem zweiten Schritt können dann weitere beliebige Funktionsschichten galvanisch aufgebracht werden.

Das Verfahren erlaubt die Abscheidung vieler unterschiedlicher funktioneller Schichtsysteme, z.B. Korrosionsschutz-, Verschleißschutz- oder Dekor-Schichten. Am Lehrstuhl für Oberflächen- und Werkstofftechnologie werden in erster Linie Probleme der haftfesten Metallisierung von nicht leitenden Werkstoffen, wie Hochleistungskunststoffen und Keramiken, behandelt.