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Untersuchung des Schichtbildungsmechanismus bei der Aerosol-Deposition

Titelangaben

Hahn, Manuel:
Untersuchung des Schichtbildungsmechanismus bei der Aerosol-Deposition.
2015
(Diplomarbeit, 2015, Universität Bayreuth, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Lehrstuhl für Funktionsmaterialien)

Abstract

In dieser Arbeit wurde der Schichtbildungsmechanismus bei der Aerosol-Depositionsmethode untersucht. Hierbei wurden vier Substrate unterschiedlicher Härte und Rauheit mit Al2O3 beschichtet, wobei sich zeigte, dass die Abscheiderate je nach Substrat unterschiedlich war. Dies ließ einen Einfluss der Härte und der Rauheit vermuten. Der Einfluss der Substrathärte wurde untersucht, indem polierte Substrate beschichtet wurden. Auch hier waren die Abscheideraten unterschiedlich, was auf abweichende Rauheiten der Substrate (trotz Polieren) zurück zu führen war. Zur Untersuchung des Einflusses der Rauheit wurden die Substrate vor der Schichtabscheidung verschiedenen Schleifschritten unterzogen. Dabei zeigen abgeschiedene Schichten mit ansteigender Substratrauheit ein Ansteigen der Abscheiderate auf ein Maximum und nachfolgend ein Abfallen zu einem abschließenden Plateaubereich.

Um den Haftungsmechanismus zu untersuchen, wurde für ein Pulver mit schlechter Anbindung zum Substrat, eine Ankerschicht aus einem anderem Pulver auf einem Al2O3-Dünnschicht-Substrat gebildet. Dabei wurde festgestellt, dass sowohl TiO2 als auch Al2O3 durch den Schichtaufbau wieder entfernt werden und somit nicht als Ankerschicht geeignet sind. Dieses Delaminieren könnte entweder an Schichtspannungen durch den Schichtaufbau oder an einem Sandstrahleffekt durch die harten Al2O3 Partikel liegen.

Zur Untersuchung des Abscheideverhaltens von Pulvermischungen, wurden sowohl zwei verschiedene Systeme von Pulvermischungen, mit unterschiedlicher Härte der Komponenten, als auch daraus kalzinierte Pulver abgeschieden. Die Codepositions-Schichten wurden nachfolgend in situ kalziniert. Es wurde festgestellt, dass sich während der Abscheidung die Zusammensetzung der Mischung Al2O3/TiO2 ändert, was auf unterschiedliche Abscheidbarkeit der Pulver schließen ließ. Die anschließend in situ kalzinierte Schicht ergab nicht das gewünschte Al2TiO5. Dagegen bildete reines Al2TiO5 gute Schichten. Bei der zweiten Pulvermischung K2CO3/TiO2 wurden Schichten mit hohen Abscheideraten erzeugt, wobei jedoch tendenziell eher kreideartige Schichten gebildet wurden. Diese lagerten sowohl vor (wegen hygroskopischem K2CO3) als auch nach der Kalzinierung Wasser ein. Des Weiteren bildete das vor der Abscheidung kalzinierte Pulver K2TiO5 nur sehr dünne Schichten aus, während K2Ti4O9 zu kreideartigen Schichten führt.

Weitere Angaben

Publikationsform: Master-, Magister-, Diplom- oder Zulassungsarbeit (Diplomarbeit)
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien > Lehrstuhl Funktionsmaterialien - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos
Profilfelder > Advanced Fields > Neue Materialien
Forschungseinrichtungen > Forschungszentren > Bayreuther Materialzentrum - BayMAT
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien
Profilfelder
Profilfelder > Advanced Fields
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Forschungszentren
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Eingestellt am: 30 Nov 2015 08:41
Letzte Änderung: 10 Aug 2016 07:58
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/23392