Trennschicht
Als Trennschicht wird in der Technik eine dünne Schicht künstlichen Materials bezeichnet, mit der man zwei Materialien voneinander separiert. Auch in Flüssigkeiten, zwischen Elektrolyten und zwischen biologischen Zellen treten solche Trennflächen auf.
In technischen Anwendungen kann die Herstellung von Trennschichten unterschiedliche Gründe haben, beispielsweise
- Schutz vor unerwünschter mechanischer Beeinflussung wie Reibung, Schwingungen oder Erosion
- Schutz vor chemischen Prozessen, Korrosion usw.
- Vermeiden elektrischer Ströme oder Ladungen
- Isolationsschichten gegen thermische Einflüsse
- Sperrschichten gegen eindringende Feuchtigkeit (Regen, Grundwasser), Dampfsperre
Beispiele physikalischer und biologischer Trennschichten
Im Bauwesen dienen Trennschichten oft mehreren dieser Zwecke, z. B. die vorgeschriebene Trennlage zwischen Rohbeton und Estrich, meist eine Folie aus Polyethylen. Sie lässt den Estrich auch bei kleinen Verformungen der Unterlage nicht reißen und sperrt auch gegen Feuchtigkeit. Eine zusätzliche Trittschalldämmung oder Dämmfolien vermindern das Übertragen akustischer Schwingungen.
Die Beschichtung oder Lackierung eines Bauteils dient als Trennschicht zwischen Metall und der Luft, um Rost und andere Schäden langmöglichst zu vermeiden. In Physik, Materialwissenschaft und Fluidtechnik sind Messung von Phasengrenzen wichtige Methoden, ebenso wie z. B. die Wasser-Öl-Trennschicht bei der Entmischung von Emulsionen. In der Chemie werden dafür u. a. Papierfilter verwendet, beispielsweise in der Chromatografie. In der Geologie entstehen Trennschichten bei der Sedimentation feiner Stoffe am Meeresboden, wenn sich die Strömungs- oder Sinkgeschwindigkeit ändert. Im fertigen Sediment sind sie dann als Schichtung erkennbar.
Alle elektrische Leitungen oder Kondensatoren werden durch Isolatorschichten gegen die Umgebung abgeschirmt. Die Galvanische Trennung isoliert verschiedener Stromkreise in Transformatoren. Kunststofffolien dienen als Dielektrikum im Folienkondensator, dünne Trennkörper zur Entstörung zwischen zwei Mikrofonen. Zwischen nicht-mischbaren flüssigen Elektrolyten tritt eine elektrochemische Doppelschicht auf, in der Halbleitertechnik charakterisiert die p-n-Trennschicht den Ladungsfluss.
In der Biologie gibt es eine große Vielfalt von Schutz- und Trennschichten, beispielsweise die Haut, die Bein- oder Gehirnhäute, das Zwerchfell usw. Auch im Kleinen ist jede Zelle durch Biomembranen von den Nachbarzellen getrennt, die gleichzeitig Osmose erlauben – siehe Membran als Trennschicht.
Siehe auch
Literatur
- Hütte, Hütte – des Ingenieurs Taschenbuch, Verlag W.Ernst, Berlin 1938
- Wilhelm Westphal: Physik. Ein Lehrbuch. 22.-24. Auflage, 713 p., Kapitel III, VI und VII, Springer-Verlag Berlin-Göttingen-Heidelberg 1963
- Ravensburger: Lexikon der Natur und Technik, p.43-78, Ravensburg 1994
- Wasser-Öl Trennschicht-Messungen (KPS.de)
- Halbleitertechnik, Kap. Trennschichten