Fraunhofer-Gesellschaft

Publica

Hier finden Sie wissenschaftliche Publikationen aus den Fraunhofer-Instituten.

Thermisch gespritzte funktionelle Multilagenschichtsysteme

Präsentation auf der Werkstoffwoche 2015
 
: Barbosa, Maria M.; Scheitz, Stefan; Puschmann, Roberto; Toma, Filofteia-Laura; Leyens, Christoph

:
Präsentation urn:nbn:de:0011-n-3721340 (2.5 MByte PDF)
MD5 Fingerprint: d86519e0b0cd36866089aebea12bcb6c
Erstellt am: 23.12.2015


2015, 17 Folien
Werkstoffwoche <2015, Dresden>
Deutsch
Vortrag, Elektronische Publikation
Fraunhofer IWS ()

Abstract
Die Funktionalisierung von Bauteileoberflächen ist eine Anwendung von zunehmend hoherer Bedeutung für das thermische Spritzen. Durch eine Kombination von unterschiedlichen Spritzverfahren (konventionelles Atmosphärisches Plasmaspritzen, und Hochgeschwindigkeitsflammspritzen, sowie Suspensionsspritzen), konnten thermoelektrische Generatoren (TEG) und Heizleiter erfolgreich direkt auf Bauteileoberflächen aufgebracht werden. Dafür wurden mehrere speziell entwickelte komplexe Maskierungen verwendet.Um Wärme in elek¬trische Energie direkt um¬zuwandeln, werden TEGs angestrebt. Mit dem thermischen Spritzen steht ein kostengünstiges Verfahren zur Verfügung, mit dem sich großflächige TEGs für Hochtemperaturanwendungen in Serie fertigen lassen. Für den TEG, wurde ein sieben-lagiges Schichtsystem, bestehend aus Isolator (Al2O3), elektrischen Leiter (Cu) sowie n- (TiOx) und p-(Ca2Fe2O5) Halbleiter gespritzt.Ohne beheizbare Bauteile sind viele Anwendungen im Maschinenbau, der Kunststoffver-arbeitung und Chemieindustrie undenkbar. Thermisch gespritzte Multilagenschichtsysteme, aus elektrisch isolierenden und leitenden Materialien, ermöglichen das lokale oder groß-flächige Aufbringen von Schichtheizelementen auf Bauteiloberflächen. Für die thermisch gespritzten Heizleiter wurde ein Schichtsystem bestehend aus einer Al2O3-Isolationsschicht, einer TiOx-Heizleiterschicht und Cu-Kontaktschichten realisiert. Dank des höheren spezifischen elektrischen Widerstandes kann auf komplizierte Strukturierungen (wie z.B. Mäander) verzichtet werden, womit gleichzeitig eine homogene Erwärmung der Bauteiloberfläche erreicht wird. Der elektrische Widerstand kann dabei über die Schichtdicke oder Werkstoffzusammensetzung (z.B. TiOx/10Cr2O3) an die Bauteilgröße angepasst werden.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-372134.html