Graphit/Carbid

Carbidkeramiken sind eine Klasse von Materialien, die aus Kohlenstoff und einem anderen Element, in der Regel aus der Übergangsmetallgruppe, bestehen. Sie weisen außergewöhnliche Eigenschaften wie hohe Härte, hervorragende Wärmeleitfähigkeit und Verschleißfestigkeit auf, was sie für verschiedene Anwendungen sehr begehrenswert macht. Im Kontext der Dünnschichtbeschichtung bieten Carbidkeramiken wie TiC, WC, MoC, SiC und ZrC einzigartige Vorteile.

Titaniumcarbid (TiC): TiC ist für seine extreme Härte bekannt. Es weist eine hervorragende Verschleißfestigkeit, einen hohen Schmelzpunkt und chemische Stabilität auf. In Dünnschichtbeschichtungsanwendungen werden TiC-Beschichtungen verwendet, um die Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit von Schneidwerkzeugen, Formwerkzeugen und Metallformen zu verbessern. Um die TiC-Beschichtung aufzubringen, wird in der Regel die Sputtertechnik angewendet.

Wolframcarbid (WC): WC ist eines der am meisten verwendeten Carbidkeramiken. Es besitzt eine bemerkenswerte Härte, gute thermische Stabilität und Korrosionsbeständigkeit. Beschichtungen auf der Basis von Wolframcarbid-Sputtertargets finden eine umfangreiche Anwendung in der Schneidwerkzeugindustrie, wo sie die Lebensdauer und Leistung der Werkzeuge erheblich verbessern. Darüber hinaus werden Wolframcarbid-Beschichtungen für verschleißfeste Komponenten in Berg- und Bohrtechnik eingesetzt.

Molybdänkarbid (Mo2C): Mo2C weist hervorragende mechanische Eigenschaften auf, einschließlich hoher Härte und guter Verschleißfestigkeit. Es bietet auch eine hohe thermische Stabilität und Oxidationsbeständigkeit. In Dünnschichtbeschichtungsanwendungen werden MoC-Beschichtungen oft für Oberflächen eingesetzt, die starkem Verschleiß ausgesetzt sind, wie z.B. Motorkomponenten, Schneidwerkzeuge und Turbinenschaufeln. Im Beschichtungsprozess werden MoC-Sputtertargets in einer Vakuumkammer mit hochenergetischen Ionen beschossen, was dazu führt, dass Atome von der Targetoberfläche abgestoßen werden.

Siliziumkarbid (SiC): SiC ist eine vielseitige Karbidkeramik, die für ihre außergewöhnliche Härte, hohe Wärmeleitfähigkeit und hervorragende chemische Beständigkeit bekannt ist. SiC-Beschichtungen werden in der Halbleiterindustrie weit verbreitet, da sie in der Lage sind, elektrische Isolierung zu bieten und gegen raue Umgebungen zu schützen. Sie finden auch Anwendung in Hochtemperaturkomponenten wie Gasturbinenschaufeln, Wärmetauschern und Tiegeln. Um die Marktnachfrage zu decken, werden Siliziumkarbid-Sputtertargets in verschiedenen Größen und Reinheitsgraden unter Verwendung der Heißpresstech-nik hergestellt. Diese Technik beinhaltet das Anlegen von Wärme und Druck, um Siliziumkarbidpulver zu einem festen Target zu verdichten.

Borkarbit (B4C): Borkarbit ist ein sehr leicht gewichtetes, fortschrittliches Keramikmaterial. Daher wird es häufig für den persönlichen ballistischen Schutz eingesetzt. Als borreichen Werkstoff findet B4C auch in der Kernwissenschaft als Neutronenabsorber Anwendung. Wie Siliziumkarbid ist Borkarbit auch ein Material für keramische Strukturwerkstoffe. 

Zirkoniumkarbid (ZrC): ZrC besitzt eine außergewöhnliche Härte, eine hervorragende Temperaturwechselbeständigkeit und einen hohen Schmelzpunkt. ZrC-Beschichtungen werden häufig in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet, insbesondere für Schutzschichten auf Materialien, die hohen Temperaturen und korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind. Sie werden auch in Schneidwerkzeugen und verschleißfesten Anwendungen eingesetzt.

Tantalumkarbid (TaC) ist eine Karbidkeramik, die für ihre außergewöhnliche Hochtemperaturbeständigkeit bekannt ist. Es wird häufig in Komponenten für extreme Hochtemperaturanwendungen verwendet und findet in der Luft- und Raumfahrtindustrie Verwendung. TaC kann auch als Sputtertarget in Dünnschichtabscheideprozessen eingesetzt werden, um die Herstellung hochwertiger Beschichtungen mit spezifischen Eigenschaften zu ermöglichen.