Praxis der Sol-Gel-Technologie:
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Hannover
Vincentz Network
2012
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I N H A L T
9
INHALTSVERZEICHNIS
1 WAS IST SOL-GEL- UND NANOTECHNOLOGIE? 13
1.1 DEFINITIONEN U N D BEGRIFFE 13
1.2 RUECKBLICK U N D AKTUELLES 15
1.2.1 NANOTECHNOLOGIE ALS TEIL U N S E R E S LEBENS 16
1.3 NANOTECHNOLOGIE I N DER LACKENTWICKLUNG 18
2 HERSTELLUNG VON NANOMATERIALIEN 19
2.1 TOP-DOWN-VERFAHREN 20
2.2 BOTTOM-UP-VERFAHREN 22
2.2.1 NANOTEILCHENSYNTHESE I N D E R GASPHASE 24
2.2.2 NANOTEILCHENSYNTHESE I N DER FLUESSIGPHASE 24
2.2.2.1 OSTWALDREIFUNG 28
2.2.2.2 HYDROLYSE 3 0
2.2.2.3 KONTROLLIERTE FAELLUNG/PEPTISATION 31
2.2.2.4 IONENTAUSCH 32
2.2.2.5 HOCHTEMPERATUR-FLUESSIGPHASENSYNTHESE 3 3
2.2.2.6 ELEKTROLYSE 3 4
2.2.2.7 MIKROEMULSIONSVERFAHREN 3 5
2.3 KOMMERZIELLE QUELLEN 3 5
3 EIGENSCHAFTEN UND VERARBEITUNG VON NANOPARTIKELN 37
3.1 AGGLOMERATION VON NANOPARTIKELN 38
3.2 STRUKTURVISKOSITAET - NUETZLICHE AGGLOMERATE 4 0
3.3 STABILISIERUNG VON NANOTEILCHEN GEGERRAGGLOMERATION 42
3.3.1 ELEKTROSTATISCHE STABILISIERUNG 4 3
3.3.2 STERISCHE STABILISIERUNG 4 8
3.3.2.1 REDISPERGIERBARE NANOPULVER 6 0
3.3.3 ELEKTROSTERISCHE STABILISIERUNG 6 3
3.4 NANOTEILCHEN IN BINDEMITTELHARZEN 6 3
3.4.1 ORGANISCHE BINDEMITTEL 6 5
3.4.2 WASSERBASIERTE BINDEMITTEL :R. 68
4 ANWENDUNG VON NANOPARTIKELN-WWLER LACKPRAXIS 75
4.1 LICHT U N D FARBE 76
4.1.1 DECKVERMOEGEN, TRANSPARENZ U N D TEILCHENGROESSE 76
4.1.2 NANOSKALIGE PIGMENTE 7 7
GERHARD JONSCHKER: PRAXIS DER SOL-GEL-TECHNOLOGIE COPYRIGHT 2012 BY
VINCENTZ NETWORK, HANNOVER, GERMANY ISBN: 978-3-86630-875-6
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IMAGE 2
10 INHALT
4.1.3 INTERFERENZPIGMENTE 8 0
4.1.4 IR-ABSORPTION 82
4.1.5 UV-ABSORPTION 8 3
4.2 VERBESSERUNG DER KRATZFESTIGKEIT VON LACKEN 8 6
5 NANOTECHNOLOGIE ZUR BINDEMITTELHERSTELLUNG - DER SOL-GEL-PROZESS 95
5.1 ANORGANISCHE NETZWERKBILDNER 98
5.1.1 HYDROLYSE U N D KONDENSATION 98
5.1.2 KATALYSATOREN VON HYDROLYSE U N D KONDENSATION 100
5.1.3 WASSERQUELLEN IM SOL-GEL-PROZESS : 105
5.1.4 WASSERFREIE SOL-GEL-TECHNIKEN 105
5.1.5 LOESEMITTEL 107
5.1.6 METALLVERBINDUNGEN I M SOL-GEL-PROZESS 108
5.1.6.1 SILAN/METALLOXID-MISCHSYSTEME 113
5.2 NETZWERKWANDLER 115
5.2.1 SILSESQUIOXANE/POSS 117
5.3 ORGANISCHE NETZWERKBILDNER 121
5.3.1 ORGANOFUNKTIONELLE SILANE 122
5.3.2 SILAN-FUNKTIONELLE LACKBINDEMITTEL , 125
5.4 FORMULIERUNG VON SOL-GEL-BESCHICHTUNGEN 129
5.4.1 LOESEMITTELHALTIGE FORMULIERUNGEN 129
5.4.2 WASSERBASIERTE FORMULIERUNGEN 131
5.4.3 LAGERSTABILITAET VON SOL-GEL-FORMULIERUNGEN 133
5.4.4 PULVERLACKE MIT SOL-GEL-TECHNOLOGIE 134
5.4.5 LACKADDITIVE F UE R SOL-GEL-FORMULIERUNGEN 137
5.4.6 VERTRAEGLICHKEIT MIT ORGANISCHEN BINDEMITTELN 137
6 BESCHICHTEN, TROCKNEN UND VERDICHTEN 139
6.1 VORBEHANDLUNG VON OBERFLAECHEN 139
6.2 BESCHICHTEN MIT SOL-GEL-MATERIALIEN 142
6.3 ANWENDUNGSBEISPIELE VON SOL-GEL-BESCHICHTUNGEN 146
6.3.1 HOCHTEMPERATURBESTAENDIGE BESCHICHTUNGEN 146
6.3.2 FARBIGE U N D PIGMENTIERTE SOL-GEL-BESCHICHTUNGEN 157
6.3.2.1 ANORGANISCHE PIGMENTE 158
6.3.2.2 ORGANISCHE PIGMENTE U N D FARBSTOFFE 161
6.4 STRUKTURIERTE SOL-GEL-BESCHICHTUNGEN 162
6.5 KRATZFESTE BESCHICHTUNGEN 164
6.5.1 ABRIEBFESTIGKEIT 168
6.6 EASY-TO-CLEAN/ANTIHAFT-BESCHICHTUNGEN 170
6.6.1 LOTUS-EFFEKT -BESCHICHTUNGEN 183
6.7 ANTIFINGERPRINT-BESCHICHTUNGEN 187
6.8 HYDROPHILE BESCHICHTUNGEN 190
6.8.1 SUPERHYDROPHILE BESCHICHTUNGEN 195
6.9 BRECHUNGSINDEXSTEUERUNG VON SOL-GEL-BESCHICHTUNGEN 198
6.10 KORROSIONSSCHUTZ 2 0 3
6.11 ANTISTATIK-BESCHICHTUNGEN/LEITFAEHIGE BESCHICHTUNGEN 207
6.12 ANTIBAKTERIELLE BESCHICHTUNGEN 209
6.13 BARRIERE-BESCHICHTUNGEN 211
6.13.1 PIGMENTE 214
IMAGE 3
I N H A L T 11
7 TOXIKOLOGIE UND SICHERHEITSASPEKTE 215
8 RESUEMEE 217
9 VERZEICHNIS DER BEISPIELE 219
10 LITERATUR 221
DANKSAGUNG 229
LEBENSLAUF 230
INDEX 231
BEZUGSQUELLEN 237
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