Technologie

Industrieglas um das 100-fache korrosionsbeständiger gemacht

Glas ist ein recht dauerhafter Werkstoff, dessen Oberfläche allerdings unter schwierigen Bedingungen, wie ungünstigem Klima oder in Kontakt mit auslaugenden Flüssigkeiten wie Wasser, langsam zerstört wird, auch bekannt als Glaskorrosion. Im Ergebnis trübt das Glas ein – besonders für technische Gläser ein Problem. Durch den Einbau von verschiedenen Metalloxiden (z.B. von Aluminium, Zirkon, Zink oder Bor) in die Glasmatrix lässt sich die Beständigkeit zwar erhöhen, allerdings wachsen auch die Herstellungskosten erheblich. Wissenschaftler des INNOVENT Technologieentwicklung e.V. in Jena haben nun eine kostengünstige Variante entwickelt. Anstatt die Metalloxide im gesamten Glaskörper zu verteilen, werden sie nur an der Oberfläche aufgetragen. Dafür nutzten die Forscher eine Weiterentwicklung der etablierten Flammenpyrolyse. Bei diesem auch als „Combustion Chemical Vapour Deposition (CCVD) bekannten Verfahren wird eine Flamme über die zu funktionalisierende Oberfläche geführt. Der Flamme werden dabei geringe Mengen an Chemikalien zugesetzt, die durch eine Vernetzung mit der Oberfläche eine neue Schicht bilden. Das zugesetzte Aluminiumoxid macht nun die Glasoberflächen kostengünstig korrosionsbeständig. Durch diese Oberflächenmodifikation wird eine einhundertfache Verbesserung der Beständigkeit erreicht und die Wasserbeständigkeit von günstigem Kalk-Natron-Glas reicht dann an die des wesentlich teureren Borosilikatglas heran. Für das Verfahren können die meisten der bereits heute eingesetzten Anlagen zur Flammenpyrolyse ohne größere Veränderungen eingesetzt werden, was zudem eine kostengünstige Integration des Verfahrens in laufende Produktionsprozesse ermöglicht. Für Anwendungen wie in der Solartechnik ist dabei von Interesse, dass die Transmission des korrosionsbeständigeren Glases durch die Behandlung maximal um 0,5 Prozent sinkt, die Haltbarkeit jedoch bedeutend steigt.
 

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