Entwicklung von Smart Coatings mit Selbstheilungs- und Tribologischen Verbesserungseigenschaften

Die Evolution des intelligenten Surface Engineering

Der Bereich der Materialwissenschaften ist in eine transformative Ära eingetreten, in der Oberflächen keine passiven Barrieren mehr sind, sondern aktive, reaktionsfähige Systeme. Die Entwicklung intelligenter Beschichtungen mit selbstheilenden und tribologischen Verbesserungseigenschaften stellt einen Paradigmenwechsel dar, wie Industrien Haltbarkeit, Effizienz und Langlebigkeit angehen. Diese fortschrittlichen Oberflächenbehandlungen sind so konzipiert, dass sie rauen Betriebsumgebungen standhalten, automatisch Schäden reparieren und Reibung und Verschleiß reduzieren - alles unter Beibehaltung ihrer strukturellen Integrität über längere Zeiträume.

Industrielle Maschinen, Luft- und Raumfahrtkomponenten, Automobilteile und elektronische Geräte sind unerbittlich mechanischen und umweltbedingten Belastungen ausgesetzt. Traditionelle Beschichtungen können rissig werden, abblättern oder abnutzen, was zu kostspieligen Ausfallzeiten und Ersatz führt. Intelligente Beschichtungen bieten eine Lösung, die über den einfachen Schutz hinausgeht: Sie passen sich an, reagieren und erholen sich. Durch die Integration von Selbstheilungsmechanismen mit tribologischen Verbesserungen haben Forscher Oberflächen geschaffen, die die Lebensdauer kritischer Komponenten aktiv verlängern und gleichzeitig den Energieverbrauch und die Wartungsanforderungen reduzieren.

Grundlagen der Smart Coating Technologie

Intelligente Beschichtungen werden durch ihre Fähigkeit definiert, äußere Reize wie mechanische Schäden, Temperaturschwankungen, pH-Wert-Änderungen, Feuchtigkeit oder chemische Exposition wahrzunehmen und darauf zu reagieren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Beschichtungen, die nur passiven Schutz bieten, enthalten intelligente Beschichtungen funktionale Komponenten, die eine Reaktion auslösen, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Diese Reaktion kann sich als Rissreparatur, Reibungsreduzierung, Korrosionsinhibition oder sogar Farbänderung zur Schadensanzeige manifestieren.

Die Kernarchitektur einer intelligenten Beschichtung besteht typischerweise aus einer Polymer- oder Keramikmatrix, die mit aktiven Substanzen eingebettet ist. Diese Substanzen können Mikrokapseln, Gefäßnetzwerke, Nanomaterialien oder molekulare Strukturen mit reversiblen Bindungen sein. Die Auswahl der Matrix und der aktiven Komponenten bestimmt die mechanischen Eigenschaften der Beschichtung, die Umweltbeständigkeit und die spezifischen Reize, auf die sie reagiert. Für anspruchsvolle Anwendungen müssen Beschichtungen mehrere Funktionalitäten ausgleichen, ohne dass Haftung, Härte oder thermische Stabilität beeinträchtigt werden.

Klassifizierung durch Stimulus Response

• Mechano-responsive Beschichtungen: Reagieren auf physische Verformung oder Aufprall, üblicherweise für Selbstheilung und Verschleißanzeige verwendet.
• Thermoresponsive Beschichtungen: Ändern Sie Eigenschaften wie Permeabilität oder Form als Reaktion auf Temperaturverschiebungen.
• Chemoresponsive Beschichtungen: Aktivieren Sie bei Exposition gegenüber bestimmten Chemikalien, pH-Werten oder Feuchtigkeit - ideal für Korrosionssensoren und -schutz.
• Elektroresponsive Beschichtungen: Reagieren auf elektrische Felder oder Strom, wodurch eine kontrollierte Freisetzung von Heilmitteln oder Schmierstoffen ermöglicht wird.

Selbstheilungsmechanismen in der Tiefe

Selbstheilende Beschichtungen ahmen biologische Systeme nach, indem sie Schäden ohne äußere Eingriffe autonom reparieren. Die Fähigkeit, Risse zu schließen, Hohlräume zu füllen und Barriereeigenschaften wiederherzustellen, verlängert die funktionelle Lebensdauer beschichteter Oberflächen erheblich. Zwei Hauptstrategien dominieren die aktuelle Forschung: die extrinsische Heilung, bei der Heilmittel in diskreten Behältern innerhalb der Beschichtung gelagert werden, und die intrinsische Heilung, bei der das Beschichtungsmaterial selbst reversible chemische Bindungen besitzt.

Extrinsische Selbstheilung: Mikrokapsel- und Gefäßsysteme

Die Heilung auf Mikrokapselbasis ist der am weitesten untersuchte extrinsische Ansatz. Kapseln mit einem Durchmesser von Nanometern bis Mikrometern sind in der gesamten Beschichtungsmatrix verteilt. Jede Kapsel enthält ein flüssiges Heilmittel — typischerweise ein Monomer, Katalysator oder Polymervorläufer. Wenn sich ein Riss durch die Beschichtung ausbreitet, bricht es die Kapseln auf und gibt das Heilmittel in die Rissebene ab. Die Kapillarwirkung zieht die Flüssigkeit in die Risse, wo sie bei Kontakt mit einem dispergierten Katalysator oder einer Umgebungsfeuchtigkeit polymerisiert oder vernetzt, wodurch der Schaden effektiv abgedichtet wird.

Eine fortschrittlichere Variante verwendet Gefäßnetzwerke — miteinander verbundene Kanäle, die mit Heilstoffen gefüllt sind, analog zu Blutgefäßen in lebendem Gewebe. Diese Netzwerke können mehrere Dosen Heilstoffe an wiederholte Schadensstellen abgeben und bieten eine größere Rückgewinnungskapazität als isolierte Mikrokapseln. Neuere Forschungen haben gezeigt, dass Gefäßbeschichtungen Risse bis zu mehreren Millimetern heilen und mehreren Heilungszyklen ohne signifikante Leistungseinbußen standhalten.

Intrinsische Selbstheilung: Reversible und dynamische Bindung

Die intrinsische Selbstheilung beruht auf der Reversibilität chemischer Bindungen innerhalb der Beschichtung selbst. Übliche Ansätze sind Diels-Alder-Reaktionen, Disulfidaustausch, Wasserstoffbindungsnetzwerke und Metall-Ligand-Koordination. Wenn die Beschichtung beschädigt ist, können gebrochene Bindungen an den Rißoberflächen unter geeigneten Bedingungen rekombinieren - oft schonendes Erwärmen, UV-Bestrahlung oder einfach Kontakt mit der Zeit. Diese Methode ermöglicht eine wiederholte Heilung an derselben Stelle, da die Bindungen mehrfach brechen und sich reformieren können.

Polyurethan- und Epoxidsysteme, die mit dynamischen kovalenten Bindungen modifiziert sind, haben sich als besonders vielversprechend erwiesen. Diese Materialien behalten eine hohe mechanische Festigkeit bei und erhalten gleichzeitig die Fähigkeit, sich von Kratzern, Aushöhlungen und sogar von Punktionsschäden zu erholen. Der Kompromiss liegt darin, die Reversibilität der Bindung mit der Gesamtschichtzähigkeit auszugleichen. Hochreversible Systeme können Steifigkeit oder Kriechfestigkeit einbüßen und ihre Verwendung in tragenden Anwendungen einschränken.

Vergleich von Selbstheilungsansätzen

Method	Healing Cycles	Damage Size	Strength Recovery	Activation
Microcapsule	1–3	Up to 300 μm	60–90%	Mechanical rupture
Vascular	5–10+	Up to 1 mm	70–95%	Mechanical rupture
Intrinsic (reversible bonds)	Unlimited	Up to 50 μm	50–80%	Heat, UV, or contact
Hybrid (combined)	3–8	Up to 500 μm	75–95%	Multi-stimuli

Tribologische Verbesserung: Reibung und Verschleiß reduzieren

Tribologie — die Wissenschaft der Wechselwirkung von Oberflächen in relativer Bewegung — ist für die Leistung von mechanischen Systemen von zentraler Bedeutung. Reibung erzeugt Wärme, verbraucht Energie und beschleunigt Materialverluste. Verschleiß verschlechtert die Präzision, führt zu Verunreinigungen und führt schließlich zum Versagen von Bauteilen. Intelligente Beschichtungen mit technischen tribologischen Eigenschaften gehen diese Herausforderungen direkt an, indem sie Oberflächenwechselwirkungen im Mikro- und Nanobereich modifizieren.

Die Verbesserung der tribologischen Leistung beinhaltet die Verringerung des Reibungskoeffizienten und die Erhöhung der Verschleißfestigkeit bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Kompatibilität mit Schmierstoffen und Betriebsbedingungen. Die effektivsten Strategien kombinieren Materialauswahl, Strukturdesign und chemische Funktionalität, um reibungsarme, langlebige Oberflächen zu schaffen, die herkömmliche Beschichtungen in anspruchsvollen Umgebungen übertreffen.

Feste Schmiermittelintegration

Die Einarbeitung von Festschmierstoffen in Beschichtungsmatrizen ist ein bewährter Ansatz zur Verringerung der Reibung. Graphit, Molybdändisulfid (MoS2), Wolframdisulfid (WS2) und Bornitrid sind gängige Wahlmöglichkeiten, die jeweils eine geringe Scherfestigkeit und stabile Schmierfilme unter bestimmten Bedingungen bieten. Graphit leistet gute Leistungen in feuchten Umgebungen, während MoS2 sich unter Vakuum- und Trockenbedingungen auszeichnet und sich somit ideal für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt eignet, in denen flüssige Schmierstoffe nicht verwendet werden können.

Moderne Designs betten diese Schmierstoffe als Nanopartikel oder Schichtstrukturen in die Beschichtung ein. Beim Gleitkontakt werden die Schmierstoffpartikel auf die Kontaktfläche geschmiert oder geschmiert, wodurch ein dünner, schützender Transferfilm entsteht, der den direkten Metall-Metall-Kontakt reduziert. Der Schlüssel ist die gleichmäßige Dispersion und kontrollierte Freisetzung - zu viel Schmierstoff kann die Beschichtung schwächen, während zu wenig keinen ausreichenden Schutz bietet.

Oberflächentexturierung und Pattern Engineering

Oberflächentexturen im Mikro- und Nanobereich können das tribologische Verhalten dramatisch verändern. Dimples, Nuten, Kanäle und Säulen dienen als Reservoirs für Schmierstoffe, Fallen für Verschleißabfälle und Spannungsverteiler, die den Kontaktdruck reduzieren. Laser-Oberflächentexturierung (LST) und chemisches Ätzen sind gängige Herstellungsverfahren, die eine präzise Kontrolle über Merkmalsgeometrie, Dichte und Tiefe ermöglichen.

Bei intelligenten Beschichtungen dient die Texturierung einem doppelten Zweck. Neben der Verbesserung der Schmierrückhaltefähigkeit können strukturierte Oberflächen so gestaltet werden, dass sie Selbstheilungsreaktionen auslösen. Beispielsweise geben Mikroreservoirs, die mit Heilmitteln gefüllt sind, ihre Nutzlast frei, wenn der Verschleiß die darunter liegende Reservoirwand freilegt. Diese Integration von tribologischen und Selbstheilungsfunktionen stellt eine Grenze im Beschichtungsdesign dar, bei dem die Oberflächentopologie aktiv sowohl zur Reibungsreduzierung als auch zur Schadensbehebung beiträgt.

Wichtige Texturierungsparameter für die tribologische Leistung

• Feature-Tiefe: Typischerweise 1–20 μm für tragende Anwendungen; tiefere Eigenschaften behalten mehr Schmiermittel, können aber die Spannungskonzentrationen erhöhen.
• Die Flächendichte: 10–40% Oberflächenbedeckung ist optimal, um die Schmierungsretention und Kontaktsteifigkeit auszugleichen.
• Form: Kreisförmige Grübchen reduzieren die Reibung beim unidirektionalen Gleiten; elliptische oder gerillte Muster passen zu einer hin- und hergehenden Bewegung.
• Edgeometrie:Glatte Kanten verhindern abrasiven Verschleiß und fördern eine gleichmäßige Schmierfilmbildung.

Hybride multifunktionale Architekturen

Die anspruchsvollsten intelligenten Beschichtungen kombinieren Selbstheilung und tribologische Verbesserung innerhalb einer einschichtigen oder zusammengesetzten Struktur. Diese Hybridbeschichtungen müssen die manchmal widersprüchlichen Anforderungen jeder Funktion in Einklang bringen. Selbstheilungsmittel erfordern oft eine weiche, mobile Phase, während die tribologische Leistung von harten, verschleißfesten Oberflächen profitiert. Durch sorgfältiges Engineering von Gradienten, Zwischenschichten und Phasentrennung können beide Anforderungen erfüllt werden.

Eine typische Ausführung besteht aus einer harten, verschleißfesten Deckschicht mit eingebetteten Festschmierstoffen, einer Mittelschicht mit Mikrokapseln oder Gefäßkanälen zur Selbstheilung und einer korrosionshemmenden Grundierung, die sich mit dem Substrat verbindet, wobei beim Eindringen in die Deckschicht das Heilungssystem aktiviert wird, wodurch die Oberflächenkontinuität wiederhergestellt und weitere Schäden verhindert werden. Die Festschmierstoffe reduzieren kontinuierlich die Reibung, wodurch die Abnutzungsrate überhaupt minimiert wird.

Neuere Durchbrüche und neue Technologien

Das Innovationstempo bei intelligenten Beschichtungen hat sich in den letzten fünf Jahren dramatisch beschleunigt. Forscher bewegen sich über Proof-of-Concept-Demonstrationen hinaus zu praktischen, skalierbaren Lösungen, die den Anforderungen der industriellen Leistung entsprechen.

Verstärkung von Nanomaterialien

Kohlenstoffnanoröhren (CNT), Graphenoxid und MXene werden in Beschichtungsmatrizen integriert, um gleichzeitig die mechanische Festigkeit, Wärmeleitfähigkeit und Selbstheilungseffizienz zu verbessern. Graphen-basierte Beschichtungen können beispielsweise Risse durch eine Kombination von Kapillarwirkung und π-π-Stacking-Wechselwirkungen heilen, während sie aufgrund der atomar glatten Schichten von Graphen auch eine außergewöhnliche Schmierfähigkeit bieten. Diese Nanomaterialien ermöglichen auch ein reaktives Verhalten - Beschichtungen, die Graphenoxid enthalten, können unter Nahinfrarotlicht heilen, was lokale Erwärmung und Bindungsreformierung auslöst.

Eine Studie aus dem Jahr 2023 zeigte eine Polyurethanbeschichtung, die mit funktionalisierten Kohlenstoffnanoröhren verstärkt wurde und nach Kratzschäden eine Heilungseffizienz von 95% erreichte und gleichzeitig die Reibung im Vergleich zur unverstärkten Matrix um 40% reduzierte. Solche dualfunktionellen Nanomaterialien sind der Schlüssel zur Realisierung der nächsten Generation intelligenter Beschichtungen.

Umweltadäquate Systeme

Intelligente Beschichtungen der nächsten Generation werden so konzipiert, dass sie ihre Eigenschaften in Echtzeit auf der Grundlage von Umweltbedingungen anpassen. Thermoresponsive Polymere können beispielsweise von einem starren, verschleißfesten Zustand bei Betriebstemperatur in einen weicheren, heilbaren Zustand übergehen, wenn sie während der Wartungszyklen erhitzt werden. pH-responsive Mikrokapseln setzen Korrosionsinhibitoren nur frei, wenn der lokale Säuregehalt eine anhaltende Korrosion anzeigt, wodurch ein vorzeitiger Abbau von Wirkstoffen vermieden wird.

Auch die Polymere des Formgedächtnisses gewinnen an Aufmerksamkeit. Diese Materialien können sich während des Betriebs verformen, kehren aber beim Erwärmen in eine vorprogrammierte Form zurück, schließen breite Risse effektiv oder stellen nach dem Aufprall die Oberflächengeometrie wieder her. In Kombination mit tribologischen Füllstoffen bieten Formgedächtnisbeschichtungen einen Weg zu Oberflächen, die sich selbst nach schweren mechanischen Schäden intelligent reparieren.

Nachhaltige und bio-inspirierte Ansätze

Umweltbelange treiben die Entwicklung intelligenter Beschichtungen voran, die auf erneuerbaren, biologisch abbaubaren oder niedrigtoxischen Materialien basieren. Pflanzenöle, Zellstoff-Nanofasern und Ligninderivate werden als Heilmittelträger und Matrixkomponenten erforscht. Bioinspirierte Designs basieren auf natürlichen Systemen - dem selbstreinigenden Lotuseffekt des Lotusblattes, der Schichtzähigkeit des Nacres und der Fähigkeit der Haut, zu heilen und zu regenerieren.

Für tribologische Anwendungen haben bioinspirierte Oberflächentexturen auf der Basis von Haihaut, Schlangenschuppen oder Käferschalen eine signifikante Reibungs- und Luftwiderstandsreduzierung in flüssigen Umgebungen gezeigt. Die Kombination dieser bioinspirierten Texturen mit selbstheilenden Chemikalien eröffnet neue Möglichkeiten für umweltfreundliche, leistungsstarke Beschichtungen.

Anwendungen in Schlüsselbranchen

Die praktischen Auswirkungen intelligenter Beschichtungen mit selbstheilenden und tribologischen Verbesserungen sind in verschiedenen Industriesektoren zu spüren. Jede Anwendung stellt einzigartige Anforderungen, von extremen Temperaturen in der Luft- und Raumfahrt bis hin zu chemischen Belastungen in der industriellen Verarbeitung.

Luft- und Raumfahrt und Verteidigung

Flugzeugkomponenten arbeiten unter hohen Lasten, Temperaturschwankungen und korrosiven atmosphärischen Bedingungen. Turbinenschaufeln, Fahrwerk und Steuerflächen profitieren von Beschichtungen, die Reibung reduzieren, Verschleiß widerstehen und Ermüdungsrisse autonom abdichten. Die Fähigkeit, Schäden zwischen Wartungsintervallen zu heilen, verbessert die Sicherheit und reduziert die Lebenszykluskosten. Intelligente Beschichtungen werden auch für radarabsorbierende Stealth-Oberflächen entwickelt, bei denen selbst kleinere Kratzer die elektromagnetische Leistung beeinträchtigen können.

Automobil und Transport

Motorteile, Lager, Getriebe und Bremssysteme weisen alle erhebliche Reibung und Verschleiß auf. Selbstheilende tribologische Beschichtungen verlängern das Betriebsintervall für Schmierstoffe und reduzieren die Partikelemissionen durch Bremsverschleiß. In Elektrofahrzeugen, in denen regenerative Bremsen und hochdrehende Elektromotoren einzigartige Verschleißmuster erzeugen, tragen intelligente Beschichtungen dazu bei, die Effizienz über längere Strecken zu erhalten.

Außenbeschichtungen mit selbstheilenden Klarlacken gelangen bereits auf den Automobil-Aftermarket und bieten einen Lackschutz, der kleinere Kratzer von Autowäschen, Straßenabfällen und Keying repariert. Diese verbraucherorientierten Anwendungen zeigen die Akzeptanz der Benutzer und die Marktreife für intelligente Beschichtungstechnologie.

Industrielle Fertigung und Schwermaschinen

Pumpen, Ventile, Fördersysteme und Formwerkzeuge arbeiten in abrasiven und korrosiven Umgebungen. Ausfallzeiten für die Reparatur oder den Austausch von Beschichtungen sind teuer. Intelligente Beschichtungen, die sich selbst heilen und eine geringe Reibung aufrechterhalten, können die Lebensdauer der Komponenten verdoppeln oder verdreifachen und gleichzeitig den Energieverbrauch reduzieren. Bei der Metallumformung beispielsweise entfallen durch selbstschmierende Beschichtungen externe Schmierstoffe, was die Herstellung vereinfacht und den Abfall reduziert.

Elektronik und Mikrogeräte

Miniaturisierte Systeme wie MEMS-Sensoren, Festplattenlaufwerke und Mikroroboter beruhen auf Oberflächen mit extrem geringer Reibung und hoher Zuverlässigkeit. Selbstheilende Beschichtungen im Mikromaßstab können empfindliche Strukturen vor Verschleiß und Partikelkontamination schützen. Leitfähige intelligente Beschichtungen werden auch für flexible Elektronik entwickelt, bei der wiederholtes Biegen Mikrorisse erzeugen kann, die die elektrische Kontinuität stören. Eine selbstheilende leitfähige Beschichtung kann die Leitfähigkeit nach Verformung wiederherstellen und robustere tragbare Geräte und faltbare Displays ermöglichen.

Zukünftige Richtungen und ungelöste Herausforderungen

Trotz bemerkenswerter Fortschritte bestehen noch einige Hindernisse, bevor intelligente Beschichtungen eine breite industrielle Akzeptanz erreichen. Die Skalierung der Produktion von Laborprototypen auf kommerzielle Mengen ist weiterhin schwierig, insbesondere für Beschichtungen, die eine präzise Verteilung von Nanopartikeln oder eine kontrollierte Platzierung von Mikrokapseln erfordern. Herstellungskonsistenz, Haltbarkeit und Kosten müssen alle angegangen werden.

Die Dauerhaltbarkeit unter Langzeiteinwirkung von UV-Strahlung, Temperaturzyklen, Feuchtigkeit und chemischen Angriffen erfordert eine systematische Validierung. Viele selbstheilende Beschichtungen zeigen eine ausgezeichnete Leistung bei Labortests, werden jedoch unter realen Bedingungen schneller abgebaut als herkömmliche Beschichtungen. Die Entwicklung von Tests zur beschleunigten Alterung, die mit der Feldleistung korrelieren, hat ständige Priorität.

Die Integration von Sensorfunktionen — Beschichtungen, die nicht nur heilen, sondern auch Schäden oder Verschleiß melden — stellt die nächste Grenze dar. Eingebettete Sensoren oder kolorimetrische Indikatoren könnten das Bedienpersonal auf Schäden aufmerksam machen, bevor sie kritisch werden, was eine vorausschauende Wartung ermöglicht. Frühe Forschungen zu lumineszierenden und elektrochromen Beschichtungen zeigen, dass eine eingebaute Schadenserkennung vielversprechend ist.

Auch die regulatorische und ökologische Akzeptanz wird die Zukunft prägen. Beschichtungen, die verkapselte Chemikalien oder Nanomaterialien enthalten, können hinsichtlich Toxizität und Recycling einer Prüfung unterzogen werden. Die Entwicklung biobasierter oder vollständig recycelbarer intelligenter Beschichtungen ist ein aktiver Bereich der Forschung zu grünen Materialien.

Fazit: Eine strategische Investition in die Oberflächenbeständigkeit

Intelligente Beschichtungen mit selbstheilenden und tribologischen Verbesserungseigenschaften sind keine Laborkuriosität mehr – sie werden zu einer strategischen Technologie für Industrien, die auf zuverlässige, effiziente und langlebige Ausrüstung angewiesen sind. Durch die Kombination von autonomer Schadensreparatur mit reduzierter Reibung und Verschleiß gehen diese Beschichtungen auf zwei der teuersten Ausfallarten in mechanischen Systemen ein: Oberflächendegradation und Energieverlust.

Der Weg nach vorne liegt in einer durchdachten Integration. Die erfolgreichsten intelligenten Beschichtungen werden nicht versuchen, alles auf einmal zu tun, sondern werden auf spezifische Betriebsumgebungen und Leistungsanforderungen zugeschnitten sein. Hybrid-Designs, die tribologische, selbstheilende und Korrosionsschutzfunktionen haben, werden hochwertige Anwendungen dominieren. Mit zunehmender Reife der Fertigungsprozesse und sinkenden Kosten werden intelligente Beschichtungen von der Luft- und Raumfahrt und Automobilindustrie zu allgemeinen Industrie- und Konsumgütern migrieren.

Für Ingenieure und Materialwissenschaftler ist die Botschaft klar: Oberflächen sind wichtiger denn je. Investitionen in die Entwicklung intelligenter Beschichtungen werden heute für Jahrzehnte zu einer reduzierten Wartung, längerer Lebensdauer der Geräte und geringeren Umweltauswirkungen führen. Das Zeitalter der passiven Beschichtungen ebnet einer Ära intelligenter, reaktionsfähiger Oberflächen Platz, die aktiv daran arbeiten, sich selbst zu erhalten - und die Systeme, die sie schützen.

Für weitere Informationen siehe die umfassende Übersicht über selbstheilende Polymere in der Zeitschrift Progress in Polymer Science , die tribologischen Fortschritte, die von Tribology Transactions dokumentiert wurden, und die Branchenperspektiven aus der technischen Bibliothek Coatings World .