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Technische Oberflächen - im Anlieferungszustand oder modifiziert — werden hinsichtlich topographischer und energetischer Merkmale in der Abweichung von der »idealen « Oberfläche beschrieben. Die Topographie wird dabei durchgehend vom Makro- über den Mikro- bis in den Nano-Bereich mit den Methoden Streifenlichtprojektion (FP), Lichtmikroskopie (LM), mechanischem Tastschnitt (MS), Weißliehtinterferenzraikroskopie (WLIM), Rasterelektronen- (SEM) und Rasterkraftmikroskopie (AFM) erfasst. Replika-Verfahren ermöglichen dabei auch die indirekte Erfassung der Topographie an Bauteilen. Zur makroskopischen Bestimmung der Oberflächenenergie werden Randwinkelmessungen nach der Tropfen- bzw. der Plattenmethode herangezogen. Im Fokus stehen Materialien der Steriltechnik (Edelstahl, Emaille, PTFE), Passivschichten, Beschichtungen (Si02, a-C:H) und mikrostrukturierte Modelloberflächen (Silizium). Neben Standardisierungsaspekten (Mikro- vs, Nano-Rauheit) ist die Wechselwirkung der Oberflächen mit Partikeln (Haftung) von immanenter Bedeutung. Dabei sind Größe, Form und Plastizität der Partikel im Kontext mit der Oberflächentopographie zu betrachten.
Einleitend wird eine kurze Einordnung der Plasmaverfahren innerhalb der Beschichtungstechnologien vorgenommen. Die vielfältigen Möglichkeiten der Plasmaverfahren werden an Hand von Beispielen zu Sehichtfunktionalitäten, Produktemund:Anlagenkonzepten, erläutert. Es wird aufgezeigt, dass die Plasmaverfahren industriell angewandte Nanotechnologie sind und branchenübergreifend eine Schlüsseltechnologie darstellen, die in der Verschränkung mit der Nanotechnologie noch ein enormes Zukunftspotenzial aufweist, und; für alle Kernbranchen des Wirtschaftstandortes Deutschland unverzichtbar sind. Dieser Aufgabe widmen sich in Deutschland unter dem Dach von PLASMA Germany insbesondere die EFDS in Dresden und INPLAS in Braunschweig. Der in Cannes prämierte INPLAS-Film »Plasma leuchtet ein«, der unter Federführung des FhG IST in Braunschweig entstand, zeigt auf, in wie vielfältiger Weise die Plasmatechnik schon heute unseren Alltag bestimmt.
Embedding of information on surfaces is state of the art for identification testing in which public, hidden and forensic features are used. In many instances, the legal authentication of a product, a material or a document is required. Among the surface-based encoded labels, bar codes and data matrices are most frequently applied. They are publicly visible. The material itself is irrelevant, only a sufficient optical contrast is required.
However, a strong material dependence of the label can be achieved by means of Fabry-Perot layer stacks. Stack designs are described with regard to all three security levels: public features (e.g. color and tilt effect) perceptible by the human eye, hidden features (e.g. optical response in a given spectral range) detectable by commonly available instruments and forensic features (ellipsometric quantities Ψ and Δ as a function of wavelength λ and angle of incidence AOI) only detectable by sophisticated instruments.
Regarding material-correlated authentication, ellipsometric quantities Ψ and Δ are used as encoded forensic features for the first time. Hence, Fabry-Perot layer stacks as information carriers in combination with imaging ellipsometry as optical read-out system provide all-in-one anti-counterfeiting capabilities.
Standardised conventional adhesion tests are time-consuming single-sample tests. Moreover, except for the pull-off test, all these tests provide only qualitative or semi-quantitative (ranking, respectively measurement of an adhesion-correlated quantity) information on adhesion. Sometimes, adhesion is evaluated even under compressive stress conditions (e.g. cross-cut and scratch test), which itself is a contradiction to adhesive strength as defined in terms of tensile force per area.
For optical coatings it has been shown that the pull-off test in a centrifuge is definitely a promising alternative with respect to the reliable, fast and quantitative determination of adhesive strength in N/mm2. The force-controlled centrifuge test is the only multiple-sample test which provides reliable quantitative information on the adhesive strength in agreement with DIN EN 15870 and DIN EN ISO 4624 on a statistical basis for up to eight samples simultaneously tested under identical testing conditions.