Das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. ist eine der führenden außeruniversitären Forschungseinrichtungen, die sich mit anwendungsorientierter Grundlagenforschung zur Niedertemperatur-Plasmaphysik und Plasmatechnologie beschäftigt.

Der Forschungsschwerpunkt Oberflächen & Materialien unter Leitung von Dr. Alexander Vahl verfügt über breite Expertise bei der plasma-gestützten Erzeugung von Beschichtungen sowie zur gezielten Ausrüstung von Oberflächen mit maßgeschneiderten Eigenschaften. Das INP bringt seine plasmatechnologischen Kompetenzen im Themenschwerpunkt I ein um maßgeschneiderten Beschichtungen für die Einspritzdüse zu entwickeln. Hierbei werden insbesondere die Anforderungen an Härte, Zähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Verschleiß der Beschichtung beim Betrieb in NH3 Umgebung unter den zu erwartenden Drücken und Temperaturen berücksichtigt. Dabei wird zunächst ein Screening von drei verschiedenen Materialkonzepten mithilfe von Verschleißtests durchgeführt, um geeignete Beschichtungsmaterialien zu identifizieren. Hierbei sollen neben diamantähnlichen Kohlenstoffschichten auch chemisch inerte Hochentropielegierungen und Titannitrid untersucht werden.

Nach den initialen Verschleißtests wird das favorisierte Materialkonzept auf die Einspritzdüse übertragen und hierbei das Depositionsverfahren an die Bauteilgeometrie angepasst. Zur Begleitung der Beschichtungsentwicklung verfügt der Forschungsschwerpunkt Oberflächen & Materialien am INP über umfassende Kompetenzen in der Oberflächen- und Materialcharakterisierung hinsichtlich der chemischen Zusammensetzung (mittels Röntgen- Photoelektronen-Spektroskopie, XPS, und energieaufgelöster Röntgenspektroskopie, EDX), der Morphologie (mittels Rasterkraftmikroskopie, AFM, und Rasterelektronenmikroskopie, SEM) und der kristallographischen (mittels Röntgendiffraktometrie, XRD) sowie der mechanischen Eigenschaften (mittels Nanoindenter).