Flammhemmende Beschichtung hält Feuer bei 1.400 °C mehr als 15 Minuten stand
Fortschrittliche Materialien
Redaktion der Website für technologische Innovationen - 07.07.2025
Aufbau einer zweischichtigen Flammschutzbeschichtung und Leistungstests. [Bild: Wei Tang et al. - 10.1007/s40820-025-01739-8]
Zwei Schichten gegen Feuer
Ein Team von Materialwissenschaftlern aus Spanien und China hat eine neue flammhemmende Beschichtung entwickelt, die trotz ihrer Dicke von nur 320 Mikrometern eine bessere Flammbeständigkeit als alle gängigen Produkte aufweist.
Flammhemmende oder flammhemmende Materialien waren schon immer problematisch, entweder weil sie die Umwelt angreifen oder weil sie oft keinen sofortigen und anhaltenden Schutz bieten, was ihre Anwendbarkeit einschränkt oder zu Ergebnissen führt, die hinter den Erwartungen zurückbleiben.
Die neue Beschichtung besteht aus einer zweischichtigen, intumeszierenden Außenschicht und einer keramisierbaren Innenschicht. Sie bietet ein beispielloses duales Verhalten: schnelle Brandreaktion und lang anhaltenden Schutz. Die intumeszierende Schicht bildet bei Temperaturen unter 300 °C schnell eine Verkohlungsbarriere, während die keramisierbare Schicht bei etwa 550 °C eine Phasenumwandlung durchläuft und so eine dauerhafte keramische Barriere bildet.
Das Material hält Feuertemperaturen von bis zu 1.400 °C länger als 15 Minuten (900 Sekunden) stand und übertrifft damit herkömmliche Beschichtungen deutlich. Dieser Schutz ist entscheidend für Materialien wie aluminiumverstärktes Epoxidharz und Glasfaser, die typischerweise in weniger als 200 Sekunden verbrennen.
Die Beschichtung bietet zudem vielversprechende Lösungen für eines der größten Probleme, mit denen elektronische Geräte und Elektrofahrzeuge heute konfrontiert sind: Batteriebrände . Bei Lithiumbatterien unterdrückte die zweischichtige Beschichtung die Bildung und Zersetzung fester Grenzflächenschichten und sorgte so für lang anhaltende elektrochemische Stabilität und Brandschutz.
Die sequentielle Reaktion der Doppelschichtbeschichtung sorgt für schnelle Reaktion und lang anhaltenden Schutz. [Bild: Wei Tang et al. - 10.1007/s40820-025-01739-8]
Markt
Wei Tang und Kollegen von der Beijing University of Technology and Business und der King Juan Carlos University erklären, das Material sei nahezu marktreif. Die dünne und effiziente Doppelschichtbeschichtung macht sie hochgradig skalierbar und für großflächige Anwendungen geeignet. Gleichzeitig bietet sie schnellen und langanhaltenden Schutz und ist daher für den kommerziellen Einsatz in verschiedenen Branchen prädestiniert.
Um dies zu demonstrieren, testete das Team die flammhemmende Beschichtung auf verschiedenen Substraten, darunter Polyurethanschaum, Aluminium und glasfaserverstärktes Epoxidharz. Mögliche Anwendungen sind feuerfeste Beschichtungen für Gebäude, flammhemmende Materialien für den Transportsektor und feuerfeste Batterien.
Artikel: Zweischichtige, ultradünne Beschichtung initiiert Relaisreaktion, um polymeren und metallischen Substraten überlegene Feuerbeständigkeit zu verleihen
Autoren: Wei Tang, Qi Chen, Junxiao Li, Xiang Ao, Yunhuan Liu, Lijun Qian, Silvia González Prolongo, Yong Qiu, De-Yi WangMagazine: Nano-Micro LettersDOI: 10.1007/s40820-025-01739-8
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