Entwicklung einer Prüfmethode zur meßtechnischen Evaluation abrasiver Verschleißresistenz auf der Mikroskala

Zur Verschleißfestigkeitsprüfung ultradünner Oberfächen (Bereich Mikrosystemtechnik) wurde ein Mikro-Kalottenschliff-Verfahren entwickelt, welches die »feinkörnigen« Abrasiveigenschaften partikelbasierter Magnetbänder (RMS-Rauhigkeit etwa 20 nm) nutzt. Wird ein derartiges Band über eine Probe gezogen und auf seiner Rückseite mit einer Gegenkörperkugel belastet, können aus der resultierenden Schlifftiefe Aussagen über die abrasive Verschleißresistenz getroffen werden. Durch Bestimmung der zur Erzeugung definierter Schlifftiefen (z. B. »100 nm-Tiefenkriterium«) benötigen Bandlänge konnte zuverlässig und reproduzierbar die Verschleißresistenz sowohl im Deckbereich dünner PVD/CVD-Vakuumbeschichtungen (u. a. DLC, TiN und Molybdändisulfid) als auch an Festkörperoberflächen (Silizium, Gläser) sehr kleiner Geometrien bestimmt werden. Erweiterte Untersuchungen wurden an Glasbeschichtungen und an Lackierungen mit einem 3 µm-Tiefenkriterium durchgeführt, einer für Lack-Kratzbeschädigungen relevanten Analysetiefe. Eine Weiterentwicklung hin zu einem mobilen Handgerät mit in-situ-Kalottenvermessung ist technisch möglich und für F+E sowie für industrielle Fragestellungen (Bereich Oberflächentechnik, Lackierindustrie) interessant und wird im Ausblick diskutiert.