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Anwendung papiertechnologischer Verfahren zur Erzeugung metallkeramischer Werkstoffverbunde

 
: Zelm, Roland

Hufenbach, W.A. ; European Centre for Emerging Materials and Processes -ECEMP-, Dresden:
Neue Werkstoffe und Technologien für nachhaltige Produkte und Prozesse. Tagungsband : Internationales Kolloquium des Spitzentechnologieclusters ECEMP 2012, Dresden, 25. und 26. Oktober 2012
Auerbach: Verlag Wissenschaftliche Scripten, 2013
ISBN: 978-3-942267-86-1
S.344-358
European Centre for Emerging Materials and Processes (ECEMP Kolloquium) <3, 2012, Dresden>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IKTS ()

Abstract
Technische Keramikbauteile werden sowohl wegen ihrer hohen Kosten als auch wegen der eingeschränkten geometrischen Gestaltungsmöglichkeit (Materialvolumen vs. mechanische Eigenschaften) vielfach ungeachtet ihrer häufig überlegenen Eigenschaften nicht eingesetzt. Das gilt insbesondere für den Bereich von Werkstoffen mit eingestellter Porosität, die vorrangig als Filtermaterialien und Membranen in der Energie- und Umwelttechnik Anwendung finden. Mit der Entwicklung von Metall-Keramik-, Keramik-Keramik- oder Metall-Metall-Werkstoffverbunden wird das Anwendungsspektrum der technischen Keramiken erweitert. Insbesondere mit Metall-Keramik-Werkstoffverbunden wird versucht das an sich unterschiedliche Werkstoffverhalten von Metall- und Keramikwerkstoffen miteinander zu kombinieren. Ziel ist es, die Duktilität der Werkstoffverbünde zu erhöhen, gezielt elektrisch thermisch oder Sauerstoff-leitende oder isolierende Schichten aufzubauen oder definierte Porositäten von porös bis dicht zu erzeugen. Eine materialtechnische Lösung zum gezielten Aufbau der gewünschten Eigenschaften ist die Funktionstrennung bereits durch einen mehrlagigen Aufbau zu berücksichtigen, d. h. auf einem tragenden Substrat werden entsprechend dünne funktionale Schichten aufgetragen, mit denen die gewünschten Eigenschaften gezielt entwickelt werden. Für die Herstellung solcher Schichtverbunde stehen verschiedene Technologien zur Verfügung. Neben pulvertechnologischer Formgebung können Verfahren wie z. B. thermisches Spritzen physikalische und chemische Gasphasenabscheidung und Aktivlöten eingesetzt werden. Allen bekannten Verfahren ist gemeinsam, dass die Möglichkeit komplizierte Geometrien in den einzelnen Werkstoffbereichen herzustellen sowie Vielfalt und Skalierbarkeit der verarbeitbaren Werkstoffkombinationen beschränkt bleiben. Funktionelle Baugruppen mit hohem Wirkungsgrad erfordern zudem die Herstellung von dünnen Schichten, die mit den bewährten pulvertechnologischen Produktionsmethoden der Keramikindustrie nur unter erheblichem Aufwand produziert werden können. Bei der Papierherstellung und Veredlung werden dünne Mineralschichten, die nur wenige Mikrometer dick sind, mittels Streichverfahren mit hoher Produktivität appliziert. Diese Streichverfahren unterscheiden sich grundsätzlich nicht sehr von den Schlickern zur Herstellung von Keramiken durch Foliengießen.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-294488.html