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Aerosolbasierte Kaltabscheidung : Herstellung dichter keramischer Funktionsschichten bei Raumtemperatur

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Nazarenus, Tobias ; Exner, Jörg ; Glosse, Philipp ; Hanft, Dominik ; Leupold, Nico ; Nieke, Philipp ; Schubert, Michael ; Schubert, Michaela ; Kita, Jaroslaw ; Moos, Ralf:
Aerosolbasierte Kaltabscheidung : Herstellung dichter keramischer Funktionsschichten bei Raumtemperatur.
2019
Event: Werkstoffwoche 2019 , 18.09.-20.09.2019 , Dresden.
(Conference item: Conference , Speech )

Abstract in another language

Viele heute eingesetzte konventionelle keramische Beschichtungsmethoden weisen den gravierenden Nachteil hoher Verarbeitungstemperaturen auf, wodurch die nutzbaren Beschichtungsmaterialien und Substratwerkstoffe eingeschränkt werden sowie hohe Anlagenkosten entstehen. Die neuartige Aerosolbasierte Kaltabscheidung (engl. Aerosol Deposition Method, ADM) ermöglicht erstmals die Herstellung von Dickschichten bei Raumtemperatur direkt aus den keramischen Ausgangspulvern. Dieses Sprühbeschichtungsverfahren benötigt ausschließlich ein Grobvakuum und ermöglicht eine kostengünstige Herstellung von Schichten im Bereich von wenigen Mikrometern bis hin zu mehreren hundert Mikrometern. Prozessbedingt werden hierbei Abscheideraten von mehreren Kubikmillimetern pro Minute erreicht. Charakteristisch für die Beschichtung ist zudem eine exzellente Anbindung an verschiedenste Grundsubstrate. Es können neben keramischen und metallischen Grundsubstraten auch niedrigschmelzende Polymere gewählt werden. Die starke Anbindung der keramischen Beschichtungen schafft die Voraussetzung für die Anwendung als tribologische Verschleiß- und gasdichte Isolationsschutzschichten. Ferner ist durch die annähernd freie Wahl der Prozessgase eine inerte Verarbeitung von feuchteempfindlichen und reaktiven pulverförmigen Materialien möglich, womit auch sensible Werkstoffe wie Festelektrolyte für künftige Li-Akkumulatoren lösemittelfrei verarbeitet werden können. Ergänzend zu dem Schichtaufbau aus einem einzelnen Funktionsmaterial ist auch die Verarbeitung von Pulvermischungen zur Einstellung von gewünschten Schichteigenschaften realisierbar. [1] In dem Vortrag wird der grundlegende prozessseitige Aufbau einer AD-Anlage dargestellt und exemplarisch die Erzeugung verschiedener Funktionsschichten für unterschiedliche Anwendungsbereiche aufgezeigt. Beispiele hierfür sind Isolationsschutzschichten, ionenleitende Festelektrolytschichten und Schichten für thermoelektrische Anwendungen. Weiterhin wird die keramische Beschichtung von Kunststoffen, sowie die gemeinsame Abscheidung mehrerer Pulver thematisiert.

Further data

Item Type: Conference item (Speech)
Refereed: Yes
Institutions of the University: Faculties > Faculty of Engineering Science
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Functional Materials > Chair Functional Materials - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos
Profile Fields > Advanced Fields > Advanced Materials
Research Institutions > Research Centres > Bayreuth Center for Material Science and Engineering - BayMAT
Result of work at the UBT: Yes
DDC Subjects: 600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering
Date Deposited: 30 Sep 2019 09:37
Last Modified: 30 Sep 2019 09:37
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/52502