Boridische Hochleistungsschichten

Boridische Hochleistungsschichten sind verschleißfeste Schutzschichten, die auf Borverbindungen wie Titanborid (TiB₂), Chromborid (CrB₂) oder anderen Metallboriden basieren. Sie zeichnen sich durch eine außergewöhnlich hohe Härte, eine hohe thermische Stabilität sowie eine gute Beständigkeit gegenüber Abrasion, Oxidation und korrosiven Medien aus. Dadurch eignen sie sich insbesondere für Werkzeuge und Bauteile, die unter extremen mechanischen und thermischen Belastungen eingesetzt werden.

Die Schichten werden meist mithilfe von PVD- oder CVD-Verfahren abgeschieden. Je nach Werkstoffsystem lassen sich Eigenschaften wie Härte, Reibungsverhalten, Temperaturbeständigkeit oder chemische Resistenz gezielt an die jeweilige Anwendung anpassen. Boridische Schichten können sowohl als Einzelschichten als auch in Kombination mit anderen Hartstoffschichten in Mehrlagen- oder Nanolaminat-Systemen eingesetzt werden.

Typische Anwendungsbereiche sind Umformwerkzeuge, Schneidwerkzeuge, Druckgussformen sowie Komponenten für die Luft- und Raumfahrt, die Energietechnik oder die chemische Industrie. Dort tragen boridische Hochleistungsschichten dazu bei, den Verschleiß zu reduzieren, die Standzeiten zu verlängern und die Prozesssicherheit auch unter anspruchsvollen Einsatzbedingungen zu erhöhen.

Aktuelle Forschungsarbeiten befassen sich unter anderem mit neuartigen boridischen Mehrkomponentenschichten, nanostrukturierten Schichtsystemen und optimierten Abscheideprozessen. Ziel ist es, die Kombination aus Härte, Zähigkeit und Oxidationsbeständigkeit weiter zu verbessern und neue Einsatzfelder für Hochleistungsbeschichtungen zu erschließen.