Coating composition, useful to produce layer with hierarchical micro- and nano-structured surface, comprises mixture of nanocrystalline metal oxide particles, titanium dioxide sol and compounds from glass-forming elements

Coating composition (I) comprises a mixture of nanocrystalline metal oxide particles, titanium dioxide sol and at least one compound from glass-forming elements in dissolved or dispersed form, where the glass-forming elements are capable of glass formation in oxide form and the proportion of metal oxide particles is 20-70 mass%. Independent claims are included for: (1) producing a layer with a hierarchical micro- and nano-structured surface comprising forming a liquid mixture from metal oxide particles, titanium dioxide sol and the compound from glass-forming elements, applying the liquid mixture on a surface to be coated, drying the obtained layer and heat treating the coated surface; and (2) the layer obtained by the above process. Die gegenwärtig existierenden Methoden zur Schaffung von Mikro- und Nanostrukturen auf Oberflächen unterschiedlicher Materialien sind - wirtschaftlich sehr aufwendig und nicht für die Strukturierung großflächiger technischer Substrate geeignet, - in ihrer Anwendung auf bestimmte Materialien beschränkt, - in ihrer Verschleißfestigkeit nicht ausreichend für den Einsatz der Schichten auf Oberflächen, die einer ständigen oder wiederkehrenden mechanischen Belastung ausgesetzt sind. Die erfindungsgemäße Schicht soll mit geringem Aufwand herstellbar sein und bei hoher mechanischer Beständigkeit und guter Haftung auf technisch nutzbaren Oberflächen zur Realisierung superhydrophober und superhydrophiler Oberflächeneigenschaften geeignet sein. Es wird eine Beschichtungszusammensetzung aus einem Gemisch von nanokristallinen Metalloxidpartikeln, Titandioxidsol und einer oder mehreren Verbindungen von glasbildenden Elementen hergestellt, auf die zu beschichtende Oberfläche aufgebracht, wärmebehandelt und die entstehende Schicht durch Sintern verfestigt. Die entstehende Schichtoberfläche weist Strukturebenen im Mikrometer- und Nanometerbereich auf. Der Zusatz von Glasbildnern wirkt der Entstehung von Rissen in der Schichtoberfläche entgegen und verbessert die mechanische Festigkeit der Schicht. Die erfindungsgemäß hergestellte Schicht besitzt eine hierarchische Mikro- und Nanostruktur. Diese Schicht ist zur Strukturierung der Oberfläche von Formeinsätzen für ...