Bildung von nanoskopischem Calciumfluorid über die Sol-Gel-Synthese

Das Ziel dieser Arbeit umfasst die Synthese von nanoskopischem Calciumfluorid über die fluorolytische Sol-Gel-Synthese. Dabei ist ein einfacher Syntheseweg über Calciumchlorid oder auch Calciumlactat möglich, der zu nanopartikulärem Calciumfluorid führt. Analytische Methoden (NMR, DLS, TEM) bestätigen die Anwesenheit von nanometergroßen CaF2-Partikeln.

Anwendungen für nanopartikuläres Calciumfluorid sind überwiegend optische Applikationen wie beispielsweise die Erzeugung von antireflektiven Schichten auf Glas. Da Calciumfluorid neben Magnesiumfluorid gute optische Eigenschaften besitzt, zeigt sich weiterhin, dass CaF2-Schichten wasserbeständiger sind als im Vergleich zu MgF2-Schichten. Dies ist auf die geringere Wasserlöslichkeit von Calciumfluorid im Vergleich zu Magnesiumfluorid zurückzuführen. Auch die mechanische Abriebfestigkeit einer CaF2-Schicht aus Calciumchlorid ist wesentlich höher als bei einer MgF2-Schicht.

Durch diese positiven Eigenschaften der CaF2-Schichten sowie der einfachen und kostengünstigen Synthese der CaF2-Partikel stellt Calciumfluorid eine gute Alternative zu den bisherigen antireflektiven Beschichtungsmaterialien wie z. B. poröses SiO2 oder MgF2 dar.