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Lebensdauer von Datenspeichern

106105 104 101

Jahre

CD und DVD

Gliederung:

• Eigenschaften der benötigten Materialien

• Polycarbonatsynthese

• Fertigung

• Funktionsweise der optischen Datenspeicher

• Speichereigenschaften

• Speicher der Zukunft

CD und DVD: Eigenschaften des Kunststoffs

optische Homogenität und hohe Durchlässigkeit

große Härte

hohes Maß an Unzerbrechlichkeit

Formstabilität

muss unzersetzt schmelzbar sein und

niedrige Viskosität haben

möglichst preiswert

Polycarbonat(PC)

OO

O

n

Substrateigenschaften

Na2CO3

CD und DVD: Eigenschaften des Kunststoffs

Polymethylmethacrylat

(Plexiglas)

PC-Polystyrol-Mischung

OH OH+ 2 O H -

- 2 H2O

O-

O-

O

Cl Cl

O-

OO

O

Cl

OO

Phos

gen

- 3 H

Cl

Bisphenol A

Polycarbonatsynthese

Phosgen

- 3 HClO

-O

-

O

Cl Cl

O-

OO

O

Cl

OO2

2

O-

O-

;O O

-O

-Cl

Cl

O O-

O

Cl

Cl-

O OO

Cl

O-

ClO O

-

O O-

O

Cl

Cl-

Polycarbonatsynthese

O-

OO

O

Cl

OO

Base

- HCl

OO

O

n

Polycarbonat

Polycarbonatsynthese

O-

OO

O

Cl

OO

Base

- HCl

OO

O

nPolycarbonat

O-

OO

O

Cl

OO

N+

O-

OO

O O

O-

Cl

Cl-

n O-

OO

O

Cl

OO

N

N+

O-

OO

OO

O

Cl-

Polycarbonatsynthese

CD und DVD: Eigenschaften des Kunststoffs

CH3

CH3 OH

HH

H

OHTMC-Bisphenol

OH

OH Bisphenol M

PolycarbonatPolycarbonat

Fotos

Matrix

landpit

land

Massenfertigung: Spritzgussverfahren

Lack

Polycarbonat

landpit

land

DetektorLaser

0

Aluminium

1,2 mm

Funktion des optischen Datenspeichers: CD

40-80 nm

Polycarbonat

landpit

land

Detektor

1

AluminiumLack

CD

Funktion des optischen Datenspeichers: CD

Polycarbonat

Detektor

0

CD

Aluminium

Lack

1 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 1

Funktion des optischen Datenspeichers: CD

Polycarbonat

landpit

land

Detektor

1

AluminiumLack

CD

Funktion des optischen Datenspeichers: CD

Polycarbonat

Farbstoff

1,2 mm

LackSilber

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Funktion des optischen Datenspeichers: CD-R

Polycarbonat

CD-R

Farbstoff

LackSilber

Brennen

CD-RCD

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Funktion des optischen Datenspeichers: CD-R

Polycarbonat

LackAg-In-Sb-Te

CD-RW

500 °C

pit

Funktion des optischen Datenspeichers: CD-RW

Polycarbonat

CD-RW

Lack

Ag-In-An-Te 200 °C

Funktion des optischen Datenspeichers: CD-RW

CD

780 nm

700 MB

DVD

650 nm

4,7 GB

0,6 mm

0,6 mm

Polycarbonat

Aluminium

Polycarbonat

Lack

Polycarbonat-

Synthese

Lack

Polycarbonat

Aluminium

1,2 mm2,1 µm 1,3 µm

Die Speichereigenschaften von CD, DVD und Co.

780 nm

DVD

650 nm

0,6 mm

0,6 mm

Polycarbonat

Aluminium

Polycarbonat

Lack

Polycarbonat-

Synthese

Lack

Polycarbonat

Aluminium

1,2 mm

CD DVDDVD

8,5 GB

double/dual layer

700 MB 4,7 GB

780 nm 650 nm 650 nm

1977 20041995

Die Speichereigenschaften von CD, DVD und Co.

Polycarbonat

pitland

pit

Aluminium

Polycarbonat

0,6 mm

0,6 mm

LackAluminium

Die Speichereigenschaften von CD, DVD und Co.

Polycarbonat

pitland

pit

Aluminium

Polycarbonat

0,6 mm

0,6 mm

LackAluminium

Die Speichereigenschaften von CD, DVD und Co.

780 nm

DVD

0,6 mm

0,6 mm

Polycarbonat

Aluminium

Polycarbonat

Lack

Polycarbonat-

Synthese

Lack

Polycarbonat

Aluminium

1,2 mm

CD DVDDVD

8,5 GB

double/dual layer

700 MB 4,7 GB 15-25 GB

Blu-ray/ HD

Polycarbonat

Aluminium

Polycarbonat

0,6 mm

0,6 mm

LackAluminium

780 nm405 nm650 nm650 nm

Aluminium

Polycarbonat 1,1 mm

Lack

0,1 mm

1977 20041995 2007

Die Speichereigenschaften von CD, DVD und Co.

Speicher der Zukunft

Holografischer Speicher ( ca. 1 Terabyte/cm3) Biologische Festplatte

Deinococcus radiodurans

Speicher der Zukunft

Danke!

Literatur

• Roth, Klaus: CD, DVD und Co. Die Chemie der schillernden Scheiben.

Chemie in unserer Zeit. 41. Wiley-VCH-Verlag, Weinheim 2007, 334-345. • http://de.wikipedia.org/wiki/DVD   25.05.2008 • http://de.wikipedia.org/wiki/Compact_Disc   25.05.2008 • http://www.wdrmaus.de/sachgeschichten/cd_herstellung/    27.05.2008 • Skript zur Vorlesung "Polymerpyramide und Polycarbonate",

SS 2008, Prof. P. Strohriegl, Universität Bayreuth.

Polycarbonat

FotosMatrix

landpit

land

Massenfertigung: Spritzgussverfahren

PC

Härte

Transmission

Wärmeformbeständigkeit

Wasserabsorption

Doppelbrechung

Preis

Spritzguss

Bruchfestigkeit

PMMA

PC

Härte

Transmission

Wärmeformbeständigkeit

Wasserabsorption

Doppelbrechung

Preis

Spritzguss

Bruchfestigkeit

PMMA

Funktion des optischen Datenspeichers: CD

Lack

landpitland

DetektorLaser

0

Aluminium

1,2 mm

40-80 nm

Polycarbonat

780 nm

DVD

0,6 mm

0,6 mm

Polycarbonat

Aluminium

Polycarbonat

Lack

Polycarbonat-

Synthese

Lack

Polycarbonat

Aluminium

1,2 mm

CD DVD DVD

8,5 GB

double/dual layer

700 MB 4,7 GB 15-25 GB

Blu-ray/ HD

Polycarbonat

Aluminium

Polycarbonat

0,6 mm

0,6 mm

LackAluminium

780 nm405 nm650 nm650 nm

Aluminium

Polycarbonat 1,1 mm

Lack

0,1 mm

1977 20041995 2007

Die Speichereigenschaften von CD, DVD und Co.

780 nm

DVD

0,6 mm

0,6 mm

Polycarbonat

Aluminium

Polycarbonat

Lack

Polycarbonat-

Synthese

Lack

Polycarbonat

Aluminium

1,2 mm

CD DVD DVD

8,5 GB

double/dual layer

700 MB 4,7 GB 15-25 GB

Blu-ray/ HD

Polycarbonat

Aluminium

Polycarbonat

0,6 mm

0,6 mm

LackAluminium

780 nm405 nm650 nm650 nm

Aluminium

Polycarbonat 1,1 mm

Lack

0,1 mm

1,2 mm

Polycarbonat

LackSilber

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0

Spurrilleneiner CD

pitland

Polycarbonat

Farbstoff

1,2 mm

LackSilber

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0