3. Zum Thema "Polycarbonat" hier noch einige Zitate aus http://de.wikipedia.org/wiki/Polycarbonate :

"Polycarbonate lassen sich mit allen für Thermoplaste üblichen Verfahren verarbeiten. Beim Spritzgießen ( http://www.gwp-ag.de/de/leistungen/serienfertigung/kunststoffverarbeitung/kunststoffspritzguss/spritzguss-animation/index.html )   wird durch die hohe Viskosität der Schmelze ein hoher Spritzdruck benötigt. Die Verarbeitungstemperaturen liegen zwischen 280 °C und 320 °C und beim Extrudieren zwischen 240 °C und 280 °C. Vor der Verarbeitung muss allerdings die Restfeuchte durch Trocknung (4 bis 24 Stunden bei 120 °C) auf unter 0,01 Prozent gebracht werden. Die Verarbeitungsschwindung von Polycarbonat liegt bei 0,6 bis 0,8 Prozent. Polycarbonat weist so gut wie keine Nachschwindung auf. Es lässt sich mit Lösungsmitteln wie beispielsweise Dichlormethan und Reaktionsharzklebstoffen kleben und ist ultraschall- und hochfrequenzschweißbar.

Der Marktanteil von Polycarbonat am weltweiten Kunststoffverbrauch liegt mit 2,2 Millionen Tonnen (2003) bei etwa 1,3 Prozent.

Polycarbonat ist teurer als andere Kunststoffe. Es wird daher fast nur dort eingesetzt, wo andere Kunststoffe zu weich, zu zerbrechlich, zu kratzempfindlich, zu wenig formstabil oder nicht klar genug sind, beispielsweise für CDs und DVDs, Brillengläser, Flugzeugfenster, Unterwassergehäuse für Kameras, Schutzhelme und Visiere. Polycarbonat wird als Gehäusematerial bei, Handys und einigen Laptopmodellen verwendet, sowie zur Herstellung von langlebigen Ausweisdokumenten wie Identitätskarten (ID)."


4. Glanz der CD:
Hierzu gibt es eine Foto-Erläuterung auf http://www.itp.uni-hannover.de/~zawischa/ITP/vielstrahl.html 

Textliche Erläuterung:

Das beruht auf der Beugung von Licht an sehr schmalen spalten. Hinter einem solchen Spalt, oder wenn das Licht, wie bei der CD, aus einem sehr schmalen Spalt heraus zurückgeworfen (reflektiert) wird, finden sich um den zentralen Lichtstrahl herum weitere Lichtlinien. Wenn der Spalt so schmal ist, dass die Wellenlänge des Lichtes für die Beugung des Lichtes hinter dem Spalt eine Rolle spielt, dann werden verschiedene Wellenlängen des Lichtes verschieden stark gebeugt - und wir haben den "Regenbogen" an Farben. Denn jede Farbe des Lichtes hat eine andere Wellenlänge. 

Bietet man auf einer Fläche Tausende von schmalen Spalten an, so überschneiden sich deren Beugungsmuster - das sind dann die "Interferenzen". Aus der Summe der Beugungsmuster an einem ganzen Feld von lichtbeugenden Spalten entsteht nun bei der CD der Eindruck, sie würde insgesamt bunt glänzen - und bei jeder Bewegung verändert sich das, was glänzt.

Jeder kennt heute die bunten Farben, in denen sich Lampen oder andere begrenzte Lichtquellen in den CDs spiegeln: Neben dem gewöhnlichen Spiegelbild, das keine Farbaufspaltung zeigt, erscheinen je nach Blickwinkel die Beugungsbilder erster und höherer Ordnung, bei kleinen Lichtquellen in der ersten Ordnung fast reine Spektralfarben.

Für die Klausur von Bedeutung:

CDs bestehen aus einem durchsichtigen Kunststoff, einem Polycarbonat. Das ist ein räumlich vernetztes Makromolekül. Polycarbonat ist durchsichtig und dient als Trägermaterial.

Polycarbonat ist ein "Thermoplast" - ein Kunststoff, der bei Erwärmen langsam weich wird. Das nutzt man für die Verarbeitung. Aus dem gleichen Kunststoffgranulat werden durch Spritzgießen bei etwa 300 °C Formen aller Art gewonnen. 

Die erste technische Aufarbeitung läuft über einen Extruder, das ist eine "Schneckenwelle", die das heiße Granulat presst, mischt, und als formbaren Strang ausdrückt  ( http://de.wikipedia.org/wiki/Extruder : Extruder sind Fördergeräte, die nach dem Funktionsprinzip des Schneckenförderers feste bis dickflüssige Massen unter hohem Druck und hoher Temperatur gleichmäßig aus einer formgebenden Öffnung herauspressen. Dieses Verfahren wird als Extrusion bezeichnet. )

Die Phasen des Spritzgießens
1. Das Kunststoffgranulat wird dem Extruder zugeführt. Das Granulat wird erwärmt und geschmolzen.
2. Der geschmolzene (= plastifizierte) Kunststoff wird unter Druck durch eine Düse in die Gussform eingespritzt.
3. Der Kunststoff erstarrt in der Gussform. 
4. Wenn das abgekühlte Spritzguss-Formteil genügend Stabilität besitzt, wird es aus der Form ausgestoßen.

Zum Reflektieren des Lasers, der die CD liest, wird eine reflektierende Aluminiumschicht auf das Polycarbonat gedampft. Das geschieht bei Kauf-CDs. Bei CDs, die man selbst beschreibt, gibt es organische Farbstoffe, die sich unter Hitze ähnlich wie Aluminium gestalten lassen. Die "Gestaltung" einer CD besteht aus Billionen digitaler Nullen und Einsen, aus hintereinandergeschalteten digitalen Signalen der reflektierenden Schicht.

Über der reflektierenden Schicht der CD befindet sich nochmals ein "Schutzlack" aus Polycarbonat.

2. Warum gehen erste Daten einer CD, schneller noch DVD nach 3...5...10... Jahren verloren?  Weil Sauerstoff an die "Reflexionsschicht" der CD aus Aluminium gelangt. Er bildet mit dem Aluminium ein Oxid, das kein Licht mehr reflektiert.

4 Al + 3 O2 --->  2 Al2O3
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Ergänzend - nicht für die Klausur von Bedeutung - noch Antworten zu den "Fragen vorweg" 3 und 4:

3. Was kostet das Material einer CD? Rein chemisch ein paar Cent - aber rein chemisch kostet auch der Mensch unter 5 Euro. Unter Einbezug des technischen Aufwandes ist eine einzelne CD heutzutage etwa 10 Cent wert. 

4. Kann man Kratzer auf einer CD so beheben, dass kein Verlust auftritt? Im Prinzip ja, solange die Kratzer nur den "Schutzlack" betreffen. Und auch nur im Prinzip. Der Schutzlack müsste exakt abgeschliffen werden, oder seine Kratzer müssten exakt bei einer Neulackierung aufgefüllt werden. Das sind Arbeiten, wie sie auch bei Kratzern im Autolack angeboten werden. In der Praxis kauft man ein "Schutzlackspray", das sich nicht gut mit dem vorhandenen Schutzlack verbindet, nicht lange haltbar ist, und nur durch Zufall den Kratzer transparent auffüllt. Dann mal viel Erfolg!