Quantenmechanische Berechnung der Dispersionsenergie in fluiden Systemen und Anwendungen in Zustandsgleichungen

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Die Übergangsmetallnitride TiN und CrN zeichnen sich durch hohe Härte sowie Widerstand gegen Verschleiß und Korrosion aus, was ihren Einsatz als Verschleißschutzbeschichtungen begünstigt. Probenserien dieser Beschichtungen wurden aus Titan, Chrom und Stickstoff unter Verwendung von Vakuum-Ionenplattieren und Metallplasma-Ionenimplantation hergestellt. Hybrid-Ionenplattiertechniken, die elektromagnetisch verstärkte Vakuumbogen-Plasmaquellen und DC-Magnetron-Sputterquellen einsetzten, kamen zum Einsatz. Eine Metall-dampf-Vakuumbogen (MEVVA)-Ionenquelle mit Cr- oder Ti-Katode, einem Niederfrequenz-Zündsystem und Hochspannungsversorgungen für Ionenbeschleunigung wurde ebenfalls verwendet. Eine Niedertemperatur-PVD-Technik wurde entwickelt, die Metallplasma-Ionenimplantation (MPII) integriert. Diese Methode ermöglicht es, die Substrattemperatur während der Oberflächenveredelung von thermisch sensiblen Rapid-Prototyping-Materialien unter 50°C für Polymere und unter 150°C für metallische Teile zu halten. Zur Charakterisierung der Mikrostruktur und physikalischen Eigenschaften wie Härte und Elastizitätsmodul wurden polierte Hartmetallplatten sowie Rapid-Prototyping-Teile untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die physikalischen Eigenschaften der Beschichtungen signifikant durch die spezifischen Parameter des Niedertemperatur-PVD-Prozesses beeinflusst wurden, insbesondere die Implantation von Metallionen in die Oberflächenregion von R