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Innovative keramische Werkstoff- und Verfahrenskonzepte zur Erschließung neuer anspruchsvoller Applikationen in Optik und Elektronik

Innovative concepts of ceramic materials and processes for new applications in optical and electronic industry
 
: Reichel, Uwe; Schubert, Ralf

Keramische Zeitschrift 67 (2015), No.5-6, pp.292-295
ISSN: 0023-0561
German
Journal Article
Fraunhofer IKTS ()
Polymerkeramik; Optokeramik; Werkstoffeigenschaft; neue Anwendung; kostengünstige industrielle Verfahren

Abstract
Keramische Werkstoffe erfüllen heute in den verschiedensten Anwendungen zuverlässig ihre Aufgaben. Das charakteristische Eigenschaftspotenzial kommt vor allem bei komplexen Anforderungen zum Tragen, wo hingegen andere Werkstoffe meist nur für ein spezielles Anforderungsmerkmal prädestiniert sind. Beispiele für innovative Applikationen mit komplexen Werkstoffanforderungen liefern transparente optokeramische Werkstoffe und polymerkeramische Verbundwerkstoffe. Transparente keramische Werkstoffe besitzen im Vergleich zu den herkömmlichen optischen Materialien eine deutlich höhere mechanische und thermische Stabilität. Sie stellen durch die Kombination von typischen keramischen und optischen Eigenschaften eine attraktive Alternative zu bekannten optischen Werkstoffen dar und besitzen ein enormes Innovationspotenzial. Polymerkeramiken bestehen aus keramischen Füllstoffen und einer Matrix aus silizium-organischen Polymeren, wobei sich die Polymere durch thermische Behandlung in keramik-ähnliche Strukturen umwandeln lassen. Sie zeichnen sich u.a. durch eine hohe thermische Stabilität (Einsatztemperaturen z. T. über 600 °C), eine geringe Schwindung, hohe Formstabilität und Maßhaltigkeit sowie UV-Stabilität aus.

 

These days, ceramic materials perform tasks for different applications reliable. The potential of typical characteristics takes effects especially at complex requirements, whereas other materials are often predestinated for only one particular requirement type. Examples for innovative applications with complex material requirements are transparent optoceramic materials and polymer ceramic composites. Transparent ceramic materials compared to usual optical materials (like optical glass, single crystal, transparent polymer) clearly offer higher specific values for mechanical and thermal stability. In combination of typical ceramic and optical characteristics, transparent ceramic materials show attractive options compared to well-known optical materials and offer an enormous innovation potential. Polymer ceramic materials are composed of ceramic filler and silicon-organic polymer matrix. Through heat treatment it is possible to transform polymers into ceramic-like structures. They are characterized by high thermal stability (working temperature partly more than 600 °C), low shrinkage, high form stability and dimensional accuracy as well as UV resistance.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-417494.html