Vergleich Der Nanobeschichtung Bei Kupferteilen

Laborbericht

Donnerstag, April 07, 2016Donnerstag, April 07, 2016

Laborbericht_Nanoschichten_001.doc

1/9 07.04.2016

Auftraggeber/Projekt: Roger Aeschbacher Autor: Roger Aeschbacher Datum: 18.03.2016

Vergleich der Nanobeschichtung bei Kupferteilen

Zielsetzung ...................................................................................................................................................................................................................... 1

Zusammenfassung .......................................................................................................................................................................................................... 1

Testbeschreibung ............................................................................................................................................................................................................ 1

Detailbeschreibung zu der Probenherstellung .................................................................................................................................................................. 2

Resultate ......................................................................................................................................................................................................................... 2

Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) .............................................................................................................................................................. 2

REM-Bilder ...................................................................................................................................................................................................................... 3

Diskussion ....................................................................................................................................................................................................................... 7

Fazit ................................................................................................................................................................................................................................. 7

Referenzen / Quellenangabe ........................................................................................................................................................................................... 7

Danksagung ................................................................................................................................................................................................................. 7

Anhang ............................................................................................................................................................................................................................ 7

Zielsetzung

Nachweis der Nanostruktur auf der Oberfläche von Kupfer

Mögliche optische Unterschiede der verschiedenen Beschichtungsverfahren aufzeigen.

Zusammenfassung

Nach der Theorie der Keshefoundation entsteht beim Beschichten von Kupfer mittels Feuer oder einer chemischen Lösung aus Natriumhydroxid eine Nanoschicht welche aus feinsten Härchen besteht.

Diese Härchen sollen aus einer Kristallstruktur bestehen,1 welche die Grundlage für die Interaktion mit dem feinstofflichen Feld bildet.2 (Es gibt

verschiedene, nicht einheitlich verwendete Bezeichnungen für dieses feinstoffliche Feld: Äther, Plasma, Raumenenergiefeld usw.)

In einem ersten Schritt wird die Nanostruktur nachgewiesen. Anschliessend sollen die Ergebnisse der verschiedenen Herstellverfahren verglichen werden, damit eine Empfehlung bezüglich des weiteren Herstellprozesses für die Magravs Power Unit3 erstellt werden kann.

Testbeschreibung

Proben/Schnitte:

Tabelle 1: Probenübersicht und Informationen zu den Proben.

Lab-ID Probenbezeichnung

02 Feuer Beschichtung

04 Dampf Beschichtung

04.2 Kupfer blank

05 Kalt Beschichtung Anorganisch

06 Kalt Beschichtung Organisch

1 [Formation of modulated structures in single-crystalline hexagonal a-Fe2O3 nanowires] 2 [Grundlagen Kupferoxide] 3 [Magravs Power Unit]

Abbildung Proben 02 - 06

4.2

Laborbericht



2/9 07.04.2016

Detailbeschreibung zu der Probenherstellung

02 Feuer Beschichtung Mit einem Butangasbrenner bis zur Anlauffarbe „Gold“ erhitzt und abkühlen lassen. Dieser Vorgang wurde sieben mal wiederholt. 04 Dampfbeschichtung

Die Probe wurde 20mm über dem Boden eines feuerfesten Glasbehälters mit Deckel positioniert. Das auf dem Gefässboden liegende NaOH in

Perlenform (60g) wurde dann mit kochendem Wasser übergossen und die Probe so im entstehenden Nebel bedampft. Nach dem Abkühlen wurde die

Mischung noch einmal aufgekocht und nach erneutem Abkühlen noch feucht in einen Aufbewahrungsbehälter gegeben.

04.2 Kupfer Blank: Die Beschichtung der Probe 04 wurde an einer Stelle mit Schleifpapier (600er) entfernt um die Oberfläche des Kupfers zu betrachten. 05 / 06 Kaltbeschichtung anorganisch / organisch Hier wurde in einem ersten Schritt eine Lösung hergestellt, welche sich wie folgt zusammensetzt:

60g NaOH in Perlenform

4 Cola-PETflaschengewinde

1Liter kochendes Quellwasser

Aluminiumfolie (ca30cm x 30cm) zerknüllt

Pyrit Würfel mit Eiseneinschlüssen (nur anorganische Lösung)

Lavastein scharfkantig. (nur anorganische Lösung)

Tannenästchen mit grünen Nadeln (nur organische Lösung)

Tannzapfenteile und kleine Hölzchen (nur organische Lösung)

Bernstein (Baumharz)

Abbildung Anorganisch 05 / T.Peterlunger

Diese zwei Lösungen wurden separat hergestellt und nach dem Abkühlen in zwei Sprühflaschen abgefüllt. Danach wurde pro Lösung eine

Kupferplatte in einem Kunstoffbehälter besprüht und an der Wärme ( Sonne, Radiator ) für 10 Tage gelagert. Während den ersten drei Tagen, wurde

jeder Tag einmal mit einem Voltmeter die Spannung abgezogen. (Keine bestimmte Richtung)

Algemeines

Alle Proben wurden von der gleichen Kupferplatte zugeschnitten. Vor der Beschichtung, wurden allen Proben die Oxydschicht abgeschliffen und mit

Zitronensäure entfettet.

Resultate

Proben 04- 06 weisen eine Art Nanostruktur auf, wobei es deutliche Unterscheidungsmerkmale der einzelnen Beschichtungen zu erkennen gibt.

Lab-ID

Probenbezeichnung Beobachtung

02 Feuer Beschichtung nur bei sehr hoher Vergrösserung ist ein schwaches Muster erkennbar wobei keine Härchen entstanden sind.

04 Dampf Beschichtung eine sehr feine flächendeckende und kompakte Nanostruktur aus stehenden Härchen ist hier klar sichtbar.

04.2 Kupfer blank Verschmutzung vom Schleifen ersichtlich, keine Nanostruktur erkennbar.

05 Anorganisch Eine grosse, massive und eine kleinen, liegende Nanostruktur ist erkennbar.

06 Organisch Nebst einigen Klumpen eine einheitliche Schicht aus kleinen Härchen die liegend die Oberfläche bedeckt.

Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX)

Abbildung Organisch 06 / T.Peterlunger

Abbildung 1 Organisch

Abbildung Sprühbehälter/ T.Peterlunger

Laborbericht



3/9 07.04.2016

Die EDX oder auch Quantitative Elementaranalyse der Dampfprobe 04 weist mit 76% Kupfer und 3% Kohlenstoff darauf hin, dass es sich dabei um

eine Kupferoxidschicht handeln könnte.2

REM-Bilder

Es wurde bei jeder Probe verschiedene Bereiche und Orte betrachtet. Hier ist lediglich eine Auswahl der aussagekräftigsten Bilder dargestellt.

2 [Grundlagen Kupferoxide]

Laborbericht



4/9 07.04.2016

Abbildung Feuer 02: 1000fache Vergrösserung

Abbildung Feuer 02: 35000fache Vergrösserung

Abbildung Dampf 04: 30fache Vergrösserung



Abbildung Dampf 04: 10’000fache Vergrösserung

Laborbericht



5/9 07.04.2016

Abbildung Anorganisch 05: 30fache Vergrösserung




Abbildung Anorganisch 05: 10’000fache Vergrösserung

Abbildung Anorganisch 05: 10’000fache Vergrösserung

Laborbericht



6/9 07.04.2016

Abbildung Organisch 06: 30fache Vergrösserung



Abbildung Organisch 06: 10’000fache Vergrösserung

Abbildung Kupfer 04.2: 30fache Vergrösserung

Abbildung Kupfer 04.2: 10’000fache Vergrösserung

Laborbericht



7/9 07.04.2016

Diskussion

Auf der „geschliffenen“ Kupferfläche 4.2 sind Verunreinigungen ersichtlich, die durch den Schleifvorgang entstanden sind. Diese Partikel sind zum Teil auch auf der Organischen und der anorganischen Probe ersichtlich jedoch nicht auf der Dampf oder Feuerprobe. Die manuelle Herstellung einer Nanobeschichtung mittels Feuer (Butangasbrenner) scheint schwierig zu sein, da bei dieser Beschichtung kaum Strukturen zu sehen sind. Auch ist die Haftfähigkeit der Schicht im Fall von leichter Formveränderung sehr gering und blättert ab. Ob sich eine ähnliche Struktur wie diejenige der NaOH Dampf- Behandlung ergeben könnte, sollte in weiteren Versuchen abgeklärt werden.

Fazit

Das Dampfbeschichten weist die schönste Struktur auf, da die Härchen stehend und sehr fein flächendeckend vorhanden sind.

Aus Sicht dieser Untersuchungsreihe ist die Variante der Dampfbeschichtung zu bevorzugen.

Referenzen / Quellenangabe

Referenz 1: [Formation of modulated structures in single-crystalline hexagonal a-Fe2O3 nanowires]:

http://ws.binghamton.edu/me/Zhou/Zhou-publications%5CJNR-Fe2O3.pdf

Referenz 2: [Grundlagen Kupferoxide]:

http://www.minotech.de/forschung/keshetechnologie/wissenschaftliche-grundlagen/ Referenz 3: [Magravs Power Unit] http://www.plasma-energie.org/index.php?title=Hauptseite Referenz 4: [Das Beschichten von Kupfer] http://www.plasma-energie.org/index.php?title=Hauptseite

Danksagung

Herzlichen Dank an Thomas Peterlunger der bei der Herstellung der Proben aktiv mitgewirkt hat.

Anhang

EDX-Analyse Dampf 04

Laborbericht



8/9 07.04.2016

Laborbericht



9/9 07.04.2016

Vergleich Der Nanobeschichtung Bei Kupferteilen

Documents

Transcript of Vergleich Der Nanobeschichtung Bei Kupferteilen