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Description
(Text)
Einleitung In der Natur gibt es Schichten aus unterschiedlichen Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften. So kennen wir den Schichtaufbau der Minerale, Schichten im Bereich der Organismen, wie Haut oder Rinde für Schutz- und Stützfunktionen und wieder andere im Bereich der Technik, in der man ebenfalls die Schutzfunktion von Beschichtungen zur Bedeckung eines Kernmaterials verwendet. Dieses Kernmaterial, welches durch eine Beschichtung geschützt werden soll, ist für seine Hauptfunktion, z.B. Festigkeit und Zähigkeit, optimiert und kann deshalb nur bedingt andere Funktionen, wie Schutz gegenüber der Umwelt, ebenfalls optimal übernehmen. Hierbei kommt die Funktion einer Beschichtung im eigentlichen Sinne zum Tragen. Sie soll, aufgebracht auf und gehalten vom Kernmaterial (dem Substratwerkstoff), die Aufgaben an der Oberfläche übernehmen, die das Kernmaterial fortan nicht mehr übernehmen muss. Es kommt hier also, die richtige Schichtauswahl vorausgesetzt, zu einem typischen Synergieeffekt, welcher das beschichtete System besser macht, als es die Summe der Einzeleigenschaften zuließe. Schon frühzeitig nutzte der Mensch diese rein empirisch erfasste Beobachtung, dass feste Stoffe als Schichten für ihn nützliche Eigenschaften aufweisen. So schmiedete der Zwerg Alberich der Sage nach Siegfrieds Schwert "Balmung" kunstvoll aus sieben Stahlschichten, aus der Erfahrung heraus, dass auf diese Weise eine außerordentliche Elastizität, Festigkeit und Härte erzielt wird. Dieses Beispiel steht für viele auf Experimenten und Erfahrungen beruhenden Anwendungen von festen Stoffen in der Schichtform. Hier entwickelten sich neben neuen Materialien für Schichten auch angepasste Herstellungsverfahren, beziehungsweise Auftragsmethoden durch das Ausnutzen von Diffusionsvorgängen aus der Anwendungs- und Grundlagenforschung.
