DE102011081219A1 - Activating and/or modifying a surface using a gas flame produced by a gas mixture including e.g. a fuel gas and a gas containing oxygen, comprises adding, water to the fuel gas, the gas containing oxygen or to the gas mixture - Google Patents

Activating and/or modifying a surface using a gas flame produced by a gas mixture including e.g. a fuel gas and a gas containing oxygen, comprises adding, water to the fuel gas, the gas containing oxygen or to the gas mixture Download PDF

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Abstract

Activating and/or modifying a surface using a gas flame produced by a gas mixture, which includes a fuel gas and a gas containing at least oxygen, preferably air, and/or activating and modifying the surface using plasma containing gas, comprises adding, preferably admixing water to the fuel gas and/or to the plasma, where the amount of water, respectively (0-30 vol%, preferably 0-3 vol%, based on the gas containing at least oxygen, which is included in the gas mixture, and/or 0-100 vol%, preferably 0-3 vol%, based on the gas contained in the plasma) added is adjusted in a defined manner. Activating and/or modifying a surface using a gas flame produced by a gas mixture, which includes a fuel gas and a gas containing at least oxygen, preferably air, comprises adding, preferably admixing water to the fuel gas, the gas containing at least oxygen or to the gas mixture, where the amount of water (0-30 vol%, preferably 0-3 vol%, based on the gas containing at least oxygen, which is included by the gas mixture) added is adjustable or adjusted in a defined manner; and/or activating and modifying the surface using plasma containing gas, comprising adding, preferably admixing water to the plasma, where the amount of water (0-100 vol%, preferably 0-3 vol%, based on the gas contained in the plasma) added is adjustable or adjusted in a defined manner. An independent claim is also included for: coating the surface using the gas flame containing an organo-metallic precursor produced from the gas mixture including the fuel gas and the gas containing at least oxygen, preferably air, comprising adding, preferably admixing water to the precursor, where the amount of water (0-30 vol%, preferably 0-3 vol%, based on the air containing in the fuel gas) added is adjustable or adjusted in a defined manner, and/or coating the surface by the gas and the plasma containing the organo-metallic precursor, comprising adding, preferably admixing water to the plasma, where the amount of water (0-100 vol%, preferably 0-3 vol%, based on the gas contained in the plasma) added is adjustable or adjusted in a defined manner.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aktivierung und/oder Modifizierung einer Oberfläche mittels einer Gasflamme, ein Verfahren zur Aktivierung und Modifizierung einer Oberfläche mittels eines Luft enthaltenden Plasmas, ein Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche mittels einer einen metallorganischen Precursor enthaltenden Gasflamme, die durch Verbrennen eines Brenngases erzeugt wird sowie ein Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche mittels eines Luft und einen metallorganischen Precursor enthaltenden Plasmas. The invention relates to a method for activating and / or modifying a surface by means of a gas flame, a method for activating and modifying a surface by means of an air-containing plasma, a method for coating a surface by means of a gas containing an organometallic precursor by burning a fuel gas and a method for coating a surface by means of an air and a metal-organic precursor-containing plasma.

Im Stand der Technik sind vorgenannte Verfahren bekannt, bei denen die Verfahrensergebnisse eine nicht konstante Qualität aufweisen. In the prior art, the aforementioned methods are known in which the method results have a non-constant quality.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, verbesserte vorgenannte Verfahren anzugeben. The invention is based on the object to provide improved methods mentioned above.

Das Verfahren zur Aktivierung und/oder Modifizierung einer Oberfläche mittels einer Gasflamme betreffend wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale gemäß Anspruch 1 gelöst. With regard to the method for activating and / or modifying a surface by means of a gas flame, the object is achieved according to the invention by the features according to claim 1.

Das Verfahren zur Aktivierung und Modifizierung einer Oberfläche mittels eines Luft enthaltenden Plasmas betreffend wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale gemäß Anspruch 2 gelöst. With regard to the method for activating and modifying a surface by means of an air-containing plasma, the object is achieved according to the invention by the features according to claim 2.

Das Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche mittels einer einen metallorganischen Precursor enthaltenden Gasflamme betreffend, die durch Verbrennen eines Brenngases erzeugt wird, wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale gemäß Anspruch 3 gelöst. The method for coating a surface by means of a gas containing an organometallic precursor gas flame, which is generated by burning a fuel gas, the object is achieved by the features of claim 3.

Das Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche mittels eines Luft und einen metallorganischen Precursor enthaltenden Plasmas betreffend wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale gemäß Anspruch 4 gelöst. With regard to the method for coating a surface by means of an air containing a metal and an organometallic precursor containing plasma, the object is achieved by the features of claim 4.

Dadurch, dass bei einem Verfahren zur Aktivierung und Modifizierung einer Oberfläche mittels einer Gasflamme oder mittels eines Plasmas Wasser der Luft zugegeben, insbesondere zugemischt wird, können Aktivierungs- und/oder Modifizierungs-Parameter der Oberfläche gezielt eingestellt werden. Dabei wird der Anteil des zugegebenen Wassers definiert zwischen 0 und 30 Vol.-% eingestellt, bezogen auf die im Brenngas der Gasflamme bzw. im Plasma enthaltene Luft. Besonders bevorzugt beträgt der Anteil des zugegebenen Wassers zwischen 0 und 3 Vol.-%. As a result of the fact that in a method for activating and modifying a surface by means of a gas flame or by means of a plasma water is added to the air, in particular admixed, activation and / or modification parameters of the surface can be adjusted in a targeted manner. In this case, the proportion of water added is defined as set between 0 and 30% by volume, based on the air contained in the fuel gas of the gas flame or in the plasma. The proportion of added water is particularly preferably between 0 and 3% by volume.

Ein Verfahren zur Aktivierung und/oder Modifizierung einer Oberfläche erfolgt mittels einer Gasflamme, die aus einem Gasgemisch erzeugt wird, welches ein Brenngas und ein zumindest Sauerstoff enthaltendes Gas, insbesondere Luft, umfasst. Erfindungsgemäß wird dem Brenngas und/oder dem zumindest Sauerstoff enthaltenden Gas und/oder dem Gasgemisch Wasser zugegeben, insbesondere zugemischt. Dabei ist der Anteil des zugegebenen Wassers definiert einstellbar oder er wird definiert eingestellt; und zwar auf jeweils zwischen 0 und 30 Vol.-%, bezogen auf das vom Gasgemisch umfasste zumindest Sauerstoff enthaltende Gas. Bevorzugt beträgt der vorgenannte Anteil zwischen 0 und 3 Vol.-%. Als Brenngas werden bevorzugt Propan, Buthan, ein Gemisch davon oder Erdgas oder Methan verwendet. A method of activating and / or modifying a surface is by means of a gas flame generated from a gas mixture comprising a fuel gas and an at least oxygen-containing gas, in particular air. According to the invention, the fuel gas and / or the at least oxygen-containing gas and / or the gas mixture, water is added, in particular mixed. The proportion of added water is defined adjustable or he is set defined; in each case between 0 and 30% by volume, based on the gas comprising at least oxygen-containing gas. The aforementioned proportion is preferably between 0 and 3% by volume. Propane, butane, a mixture thereof or natural gas or methane are preferably used as fuel gas.

Ein Verfahren zur Aktivierung und Modifizierung einer Oberfläche erfolgt mittels eines ein Gas enthaltenden Plasmas. Erfindungsgemäß wird dem Plasma Wasser zugegeben, insbesondere zugemischt wird. Dabei ist der Anteil des zugegebenen Wassers definiert einstellbar oder dieser Anteil wird definiert eingestellt wird und zwischen 0 und 100 Vol.-%, insbesondere zwischen 0 und 3 Vol.-%, jeweils bezogen auf das im Plasma enthaltene Gas, beträgt. A method of activating and modifying a surface is by means of a plasma containing a gas. According to the invention, water is added to the plasma, in particular it is admixed. In this case, the proportion of added water is adjustable adjustable or this proportion is set in a defined manner and between 0 and 100 vol .-%, in particular between 0 and 3 vol .-%, in each case based on the gas contained in the plasma.

Ein Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche erfolgt mittels einer einen metallorganischen Precursor enthaltenden Gasflamme, die aus einem Gasgemisch erzeugt wird, welches ein Brenngas und ein zumindest Sauerstoff enthaltendes Gas, insbesondere Luft, umfasst. Erfindungsgemäß wird dem Precursor Wasser zugegeben, insbesondere zugemischt. Dabei ist der Anteil des zugegebenen Wassers definiert einstellbar oder er wird definiert eingestellt; und zwar zwischen 0 und 30 Vol.-%, insbesondere zwischen 0 und 3 Vol.-%, jeweils bezogen auf das im zumindest Sauerstoff enthaltenden Gas. A method for coating a surface is effected by means of a gas flame containing an organometallic precursor which is produced from a gas mixture which comprises a fuel gas and an at least oxygen-containing gas, in particular air. According to the invention, water is added to the precursor, in particular mixed in. The proportion of added water is defined adjustable or he is set defined; namely between 0 and 30% by volume, in particular between 0 and 3% by volume, in each case based on the gas containing at least oxygen.

Ein Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche erfolgt mittels eines Luft und einen metallorganischen Precursor enthaltenden Plasmas. Erfindungsgemäß wird dem Plasma Wasser zugegeben, insbesondere zugemischt, wobei der Anteil des zugegebenen Wassers definiert einstellbar ist oder eingestellt wird und zwischen 0 und 100 Vol.-%, insbesondere zwischen 0 und 3 Vol.-%, jeweils bezogen auf ein im Plasma enthaltenes Gas, vorzugsweise Luft, beträgt. A process for coating a surface is carried out by means of an air and a metal-organic precursor-containing plasma. According to the invention, water is added, in particular admixed, to the plasma, the proportion of added water being defined or adjusted in a defined manner and between 0 and 100% by volume, in particular between 0 and 3% by volume, in each case based on a gas contained in the plasma , preferably air.

Dadurch, dass bei einem Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche mittels einer Gasflamme oder mittels eines Plasmas Wasser der Luft zugemischt wird, können Parameter von auf die Oberfläche aufgetragenen Schichten gezielt eingestellt werden. Dabei wird der Anteil des zugegebenen Wassers definiert zwischen 0 und 30 Vol.-% eingestellt, bezogen auf die im Brenngas der Gasflamme bzw. im Plasma enthaltene Luft. Besonders bevorzugt beträgt der Anteil des zugegebenen Wassers zwischen 0 und 3 Vol.-%. Characterized in that in a method for coating a surface by means of a gas flame or by means of a plasma water of the air is added, parameters of applied to the surface layers can be adjusted. In this case, the proportion of water added is defined as set between 0 and 30% by volume, based on the air contained in the fuel gas of the gas flame or in the plasma. The proportion of added water is particularly preferably between 0 and 3% by volume.

Es hat sich gezeigt, dass mit den erfindungsgemäßen Verfahren, anders als im Stand der Technik, Verfahrensergebnisse konstanter und definierter Qualität zu verzeichnen sind und so jahreszeitlich bedingte Unterschiede ausgeglichen werden können. It has been shown that with the inventive method, unlike in the prior art, process results of constant and defined quality are recorded and so seasonal differences can be compensated.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Der Anteil von Wasser in Gasflammen bzw. Plasmen ist bei gattungsgemäßen Verfahren sehr unterschiedlich, da abhängig von Witterungsbedingungen, der Jahreszeit und geographischen Bedingungen der Anteil von Wasser in der Luft, die in den Gasflammen bzw. Plasmen enthalten ist, variiert. The proportion of water in gas flames or plasmas is very different in generic methods, since the proportion of water in the air contained in the gas flames or plasmas varies depending on weather conditions, the season and geographical conditions.

Es hat sich überraschend gezeigt, dass der im Stand der Technik schwankende Wassergehalt der Luft von entscheidender Bedeutung für ein Beschichtungsergebnis, insbesondere bei SiO2-Schichten ist. Das betrifft sowohl die Hydrophilie (Randwinkel von H2O) als auch Haftungsergebnisse auf Schichten, die mittels eines gattungsgemäßen Verfahrens zur Beschichtung einer Oberfläche mittels einer Gasflamme oder mittels eines Plasmas aufgetragen wurden. It has surprisingly been found that the fluctuating in the prior art water content of the air is of crucial importance for a coating result, especially in SiO 2 layers. This concerns both the hydrophilicity (contact angle of H 2 O) and adhesion results on layers, which were applied by means of a generic method for coating a surface by means of a gas flame or by means of a plasma.

Überschlagsrechnungen zeigen, dass der Wassereintrag der verwendeten Luft dem durch die Verbrennung des Gases entstehenden Wassergehalt ähnlich ist oder zumindest in der gleichen Größenordnung liegt. Überraschenderweise zeigt sich eine deutliche Korrelation zwischen Eigenschaften der mit den gattungsgemäßen Verfahren aktivierten oder modifizierten Oberflächen und dem Wassergehalt der Luft. Ebenso zeigt sich überraschenderweise eine deutliche Korrelation zwischen Eigenschaften der mit gattungsgemäßen Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche erzeugten Schichten und dem Wassergehalt der Luft. Rollover calculations show that the water input of the air used is similar or at least of the same order of magnitude to the water content resulting from the combustion of the gas. Surprisingly, there is a clear correlation between the properties of the surfaces activated or modified by the generic methods and the water content of the air. Surprisingly, there is also a clear correlation between the properties of the layers produced by generic methods for coating a surface and the water content of the air.

Beispielsweise hat sich gezeigt, dass Sommer- und Winterwerte von Haftfestigkeiten bei anscheinend konstanten Verfahrensparametern differieren, wobei einige der im Winter erzielten Parameter regelmäßig besser als die im Sommer erzielten Parameter sind, während andere im Winter erzielte Parameter regelmäßig schlechter als im Sommer erzielte Parameter sind. For example, it has been found that summer and winter values of adhesive strengths differ with apparently constant process parameters, with some of the parameters achieved in winter being regularly better than the parameters achieved in summer, while other parameters achieved in winter are regularly worse than parameters obtained in summer.

Erfindungsgemäß erfolgt eine gezielte Einstellung eines Wassergehaltes, insbesondere eines definierten Wassergehaltes in einem jeweils verwendeten Gas, insbesondere in der verwendeten Luft. Dazu kann sowohl eine Erhöhung als auch eine Reduzierung des Wassergehaltes vorgenommen werden. Es ist auch möglich, den natürlichen Wassergehalt des jeweiligen Gases, insbesondere der Luft, zu reduzieren und zusätzlich, entweder zuvor oder anschließend, dem Gas, insbesondere der Luft, Wasser zuzugeben. According to the invention, a targeted adjustment of a water content, in particular a defined water content in a gas used in each case, in particular in the air used. For this purpose, both an increase and a reduction of the water content can be made. It is also possible to reduce the natural water content of the respective gas, in particular the air, and in addition, either before or afterwards, to add water to the gas, in particular the air.

Besonders bevorzugt wird gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung bei den erfindungsgemäßen Verfahren das Brenngas und/oder das Gas und/oder das Gasgemisch mittels einer Feuchtigkeit reduzierenden Einrichtung zunächst definiert entfeuchtet. Dadurch ist insbesondere ein geringer Wassergehalt sehr genau definiert einstellbar, so dass Verfahrensergebnisse konstanter Qualität auf besonders effektive Weise erzielbar sind. According to one embodiment of the invention, in the method according to the invention, the fuel gas and / or the gas and / or the gas mixture are dehumidified by means of a moisture-reducing device. As a result, in particular a low water content can be set very precisely defined, so that process results of constant quality can be achieved in a particularly effective manner.

Es ist dabei gemäß einer ersten Alternative der vorgenannten Ausgestaltung der Erfindung möglich, dass das Brenngas und/oder das Gas und/oder das Gasgemisch entfeuchtet wird/werden, bevor dem Brenngas und/oder dem Gas und/oder dem Gasgemisch Wasser zugegeben wird. Dadurch ist es möglich, einen angestrebten Wassergehalt, insbesondere einen hohen Wassergehalt, sehr genau einzustellen, ohne zuvor den vorhandenen Wassergehalt des jeweiligen Gases oder Gasgemisches bestimmen zu müssen. It is according to a first alternative of the aforementioned embodiment of the invention possible that the fuel gas and / or the gas and / or the gas mixture is dehumidified / before the water is added to the fuel gas and / or the gas and / or the gas mixture. This makes it possible to set a desired water content, in particular a high water content, very accurately, without first having to determine the existing water content of the respective gas or gas mixture.

Es ist gemäß einer zweiten Alternative der vorgenannten Ausgestaltung der Erfindung möglich, dass das Brenngas und/oder das Gas und/oder das Gasgemisch entfeuchtet wird/werden, nachdem dem Brenngas und/oder dem Gas und/oder dem Gasgemisch Wasser zugegeben wird. Dadurch ist es möglich, einen angestrebten Wassergehalt sehr genau einzustellen, indem zuvor der vorhandene Wassergehalt des jeweiligen Gases oder Gasgemisches bestimmt wird. It is possible according to a second alternative of the aforementioned embodiment of the invention that the fuel gas and / or the gas and / or the gas mixture is / are dehumidified after the fuel gas and / or the gas and / or the gas mixture water is added. This makes it possible to set a desired water content very accurately by previously the existing water content of the respective gas or gas mixture is determined.

Gemäß einer dritten Alternative der vorgenannten Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, dass das Brenngas und/oder das Gas und/oder das Gasgemisch entfeuchtet wird/werden und dass dem Brenngas und/oder dem Gas und/oder dem Gasgemisch kein Wasser zugegeben wird. Dadurch ist es möglich, einen angestrebten Wassergehalt, insbesondere einen geringen Wassergehalt, sehr genau einzustellen, ohne eine Einrichtung zur Zugabe von Wasser verwenden zu müssen. According to a third alternative of the aforementioned embodiment of the invention, it is possible that the fuel gas and / or the gas and / or the gas mixture is dehumidified / and that no water is added to the fuel gas and / or the gas and / or the gas mixture. This makes it possible to set a desired water content, in particular a low water content, very accurately without having to use a device for adding water.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Verfahren bei Atmosphärendruck durchgeführt wird, wodurch bei geringem technischen Aufwand Ergebnisse hoher und vor allem konstanter Qualität erzielbar sind. A further embodiment of the invention provides that the method is carried out at atmospheric pressure, whereby results of high and above all constant quality can be achieved with little technical effort.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Reduzierung der Luftfeuchtigkeit auf 1–3 Vol.-% vorgenommen. Dabei zeigen sich deutlich bessere Haftfestigkeiten von Lacken auf Glas- und Metalloberflächen im Vergleich zu bekannten Verfahren. Im genannten Fall ist eine Verbesserung der Haftfestigkeiten der erfindungsgemäß aufgetragenen Lacke gegenüber dem Stand der Technik mit dem Faktor 3 ermittelt worden. According to a first embodiment of the method according to the invention, a reduction of the air humidity to 1-3 vol .-% is made. This shows significantly better adhesion of paints on glass and metal surfaces compared to known methods. In the case mentioned, an improvement in the adhesive strengths of the lacquers applied according to the invention has been determined with the factor 3 compared to the prior art.

Es hat sich gezeigt, dass sich Luftfeuchtigkeiten über 5 Vol. % negativ auf das Haftungsverhalten auswirken. Es wurde jedoch auch festgestellt, dass für andere Parameter als Haftfestigkeit wie Oberflächenaktivierung durch reine Flammen hohe Luftfeuchtigkeiten, insbesondere Luftfeuchtigkeiten über 5 Vol. %, günstig sind. It has been shown that humidities above 5 vol.% Adversely affect the adhesion behavior. However, it has also been found that high humidities, in particular humidities above 5 vol.%, Are favorable for parameters other than adhesion, such as surface activation by pure flames.

Die Erfindung wird im Folgenden an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert:
Ausführungsbeispiel 1 betrifft eine vergleichende Untersuchung eines Randwinkels, der auch als Kontaktwinkel oder Benetzungswinkel bezeichnet wird, von Wasser auf einer Oberfläche aus Edelstahl (V2A) nach deren Pyrosilbehandlung, bei der mittels einer Propangasflamme eine flammenpyrolitische SiO2-Schicht erzeugt wurde, wobei bei ansonst gleichen Parametern der Einfluss unterschiedlichen Wassergehalts der Luft für die Propangasflamme untersucht wurde:

  • – Bei einem Wassergehalt der Luft von 4,0 Vol.-% für die Propangasflamme: Randwinkel von Wasser von größer 3 Grad nach 6 Stunden
  • – Bei einem Wassergehalt der Luft von 2,2 Vol.-% für die Propangasflamme: Randwinkel von Wasser von weniger als 3 Grad nach 6 Stunden.
The invention is explained in more detail below with reference to two exemplary embodiments:
Embodiment 1 relates to a comparative study of a contact angle, also referred to as contact angle or wetting angle, of water on a surface of stainless steel (V2A) after its pyrosil treatment in which a flame pyrolytic SiO 2 layer was produced by means of a propane gas flame, with otherwise the same Parameters of the influence of different water content of the air for the propane gas flame was investigated:
  • - At a water content of the air of 4.0 vol .-% for the propane gas flame: contact angle of water of greater than 3 degrees after 6 hours
  • - At a water content in the air of 2.2% by volume for the propane gas flame: contact angle of water of less than 3 degrees after 6 hours.

Ausführungsbeispiel 2 betrifft eine vergleichende Untersuchung der Haftung von einem mittels einer Propangasflamme abgeschiedenen haftsilanhaltigen Acrylatlacks auf einer Oberfläche aus Glas (Flaschenglas), wobei bei ansonst gleichen Parametern der Einfluss unterschiedlichen Wassergehalts der Luft für die Propangasflamme untersucht wurde, wobei die Prüfung der Haftung mit Gitterschnitt-Test (GT) nach 48 Stunden erfolgte:

  • – Bei einem Wassergehalt der Luft von 4 Vol.-% für eine Propangasflamme wurde GT 2 ermittelt.
  • – Bei einem Wassergehalt der Luft von 2,2 Vol.-% für eine Propangasflamme wurde GT 0 ermittelt.
Exemplary embodiment 2 relates to a comparative investigation of the adhesion of an acrylate lacquer deposited by means of a propane gas flame on a surface of glass (bottle glass), with otherwise identical parameters of the influence of different water content of the air for the propane gas flame was examined, the adhesion with cross-hatch Test (GT) after 48 hours took place:
  • - At a water content of air of 4 vol .-% for a propane gas flame GT 2 was determined.
  • - At a water content of the air of 2.2 vol .-% for a propane gas flame GT 0 was determined.

Claims (14)

Verfahren zur Aktivierung und/oder Modifizierung einer Oberfläche mittels einer Gasflamme, die aus einem Gasgemisch erzeugt wird, welches ein Brenngas und ein zumindest Sauerstoff enthaltenden Gas, insbesondere Luft, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass dem Brenngas oder dem zumindest Sauerstoff enthaltenden Gas oder dem Gasgemisch Wasser zugegeben, insbesondere zugemischt wird, wobei der Anteil des zugegebenen Wassers definiert einstellbar ist oder eingestellt wird und zwischen 0 und 30 Vol.-%, insbesondere zwischen 0 und 3 Vol.-%, jeweils bezogen auf das vom Gasgemisch umfasste zumindest Sauerstoff enthaltende Gas, beträgt. Method for activating and / or modifying a surface by means of a gas flame which is produced from a gas mixture comprising a fuel gas and an at least oxygen-containing gas, in particular air, characterized in that the fuel gas or the at least oxygen-containing gas or the gas mixture Water is added, in particular mixed, wherein the proportion of the added water is defined adjustable or adjusted and between 0 and 30 vol .-%, in particular between 0 and 3 vol .-%, in each case based on the gas mixture comprises at least oxygen-containing gas , is. Verfahren zur Aktivierung und Modifizierung einer Oberfläche mittels eines ein Gas enthaltenden Plasmas, dadurch gekennzeichnet, dass dem Plasma Wasser zugegeben, insbesondere zugemischt wird, wobei der Anteil des zugegebenen Wassers definiert einstellbar ist oder eingestellt wird und zwischen 0 und 100 Vol.-%, insbesondere zwischen 0 und 3 Vol.-%, jeweils bezogen auf das im Plasma enthaltene Gas, beträgt. Method for activating and modifying a surface by means of a plasma containing a gas, characterized in that water is added to the plasma, in particular mixed, wherein the proportion of the added water is defined adjustable or adjusted and between 0 and 100 vol .-%, in particular between 0 and 3 vol .-%, in each case based on the gas contained in the plasma. Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche mittels einer einen metallorganischen Precursor enthaltenden Gasflamme, die aus einem Gasgemisch erzeugt wird, welches ein Brenngas und ein zumindest Sauerstoff enthaltendes Gas, insbesondere Luft, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass dem Precursor Wasser zugegeben, insbesondere zugemischt wird, wobei der Anteil des zugegebenen Wassers definiert einstellbar ist oder eingestellt wird und zwischen 0 und 30 Vol.-%, insbesondere zwischen 0 und 3 Vol.-%, jeweils bezogen auf die im Brenngas enthaltende Luft, beträgt. Process for coating a surface by means of a gas flame containing an organometallic precursor which is produced from a gas mixture comprising a fuel gas and an at least oxygen-containing gas, in particular air, characterized in that water is added to the precursor, in particular admixed, wherein the Percentage of the added water is defined adjustable or is set and between 0 and 30 vol .-%, in particular between 0 and 3 vol .-%, each based on the air contained in the fuel gas is. Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche mittels eines ein Gas und einen metallorganischen Precursor enthaltenden Plasmas, dadurch gekennzeichnet, dass dem Plasma Wasser zugegeben, insbesondere zugemischt wird, wobei der Anteil des zugegebenen Wassers definiert einstellbar ist oder eingestellt wird und zwischen 0 und 100 Vol.-%, insbesondere zwischen 0 und 3 Vol.-%, jeweils bezogen auf das im Plasma enthaltene Gas, beträgt. Process for coating a surface by means of a plasma containing a gas and an organometallic precursor, characterized in that water is added, in particular admixed, to the plasma, wherein the proportion of the water added is adjustable or adjusted in a defined manner and between 0 and 100% by volume , in particular between 0 and 3 vol .-%, in each case based on the gas contained in the plasma. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Brenngas oder dem Gas oder dem Gasgemisch definiert Wasser zugesetzt wird. Method according to one of claims 1 or 3, characterized in that the fuel gas or the gas or the gas mixture defined water is added. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Wasser im Brenngas zugesetzt wird. Method according to one of claims 1 or 3, characterized in that water is added in the fuel gas. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass Wasser dem Gas zugemischt wird. Method according to one of claims 2 or 4, characterized in that water is added to the gas. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass Wasser dem metallorganischen Precursor zugemischt wird. Method according to one of claims 3 or 4, characterized in that water is added to the organometallic precursor. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Brenngas und/oder das Gas und/oder das Gasgemisch mittels einer Feuchtigkeit reduzierenden Einrichtung zunächst definiert entfeuchtet wird. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fuel gas and / or the gas and / or the gas mixture is first dehumidified by means of a moisture reducing device. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Brenngas und/oder das Gas und/oder das Gasgemisch derart definiert entfeuchtet wird/werden, dass ein definierter Wassergehalt eingestellt wird. A method according to claim 9, characterized in that the fuel gas and / or the gas and / or the gas mixture is dehumidified so defined defined / that a defined water content is adjusted. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Brenngas und/oder das Gas und/oder das Gasgemisch entfeuchtet wird/werden, bevor dem Brenngas und/oder dem Gas und/oder dem Gasgemisch Wasser zugegeben wird. A method according to claim 10, characterized in that the fuel gas and / or the gas and / or the gas mixture is dehumidified / before the water is added to the fuel gas and / or the gas and / or the gas mixture. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Brenngas und/oder das Gas und/oder das Gasgemisch entfeuchtet wird/werden, nachdem dem Brenngas und/oder dem Gas und/oder dem Gasgemisch Wasser zugegeben wird. A method according to claim 10, characterized in that the fuel gas and / or the gas and / or the gas mixture is / are dehumidified after the fuel gas and / or the gas and / or the gas mixture, water is added. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Brenngas und/oder das Gas und/oder das Gasgemisch entfeuchtet wird/werden und dass dem Brenngas und/oder dem Gas und/oder dem Gasgemisch kein Wasser zugegeben wird. A method according to claim 10, characterized in that the fuel gas and / or the gas and / or the gas mixture is dehumidified / and that no water is added to the fuel gas and / or the gas and / or the gas mixture. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren bei Atmosphärendruck durchgeführt wird. Method according to one of claims 2 or 4 to 13, characterized in that the process is carried out at atmospheric pressure.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4225106C2 (en) * 1992-07-30 1995-10-05 Heraeus Kulzer Gmbh Method and device for producing a metal-plastic composite
DE10011275A1 (en) * 2000-03-08 2001-09-13 Wolff Walsrode Ag Process for the surface activation of sheet-like materials
US6641908B1 (en) * 2001-05-18 2003-11-04 Ensci Inc Metal oxide coated diatomite substrates
US20060257681A1 (en) * 2003-05-23 2006-11-16 Jean-Pierre Wolf Strongly adherent surface coatings

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4225106C2 (en) * 1992-07-30 1995-10-05 Heraeus Kulzer Gmbh Method and device for producing a metal-plastic composite
DE10011275A1 (en) * 2000-03-08 2001-09-13 Wolff Walsrode Ag Process for the surface activation of sheet-like materials
US6641908B1 (en) * 2001-05-18 2003-11-04 Ensci Inc Metal oxide coated diatomite substrates
US20060257681A1 (en) * 2003-05-23 2006-11-16 Jean-Pierre Wolf Strongly adherent surface coatings

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MANCINELLI, S.: In: esseCI SRL. Italien: The fundamentals of flame treatmentprocess and its main parameters. 2005. Abschnitt 4B; Abbildung 11. - Firmenschrift. http://www.essecinet.net/eng/articolitecnici.html [abgerufen am 21.05.2012] *

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