Mikrostrukturierung präkeramischer Polymere mit Hilfe der UV- und Röntgentiefenlithographie

Aufgrund ihrer herausragenden physikalischen und chemischen Eigenschaften gewinnt die Herstellung von Mikrokomponenten aus keramischen Materialien zunehmend an Bedeutung. Verschiedene Formgebungsverfahren wie das Hoch- und Niederdruck-Mikrospritzgießen keramischer Feedstocks sind etabliert. Lithographische Verfahren bilden die Grundlage, um präzise mikrostrukturierte Oberflächen aus Kunststoff und Metall herzustellen. <br>Silizium-organische Verbindungen, die in der Polymerkette die Elemente Silizium, Stickstoff und Kohlenstoff enthalten, können abhängig von der Pyrolyseatmosphäre als Vorstufe für Si3N4, SiC oder Si-C-N Keramiken dienen. <br>Die vorliegende Dissertation stellt die direkte Herstellung von Mikrostrukturen durch Verwendung keramischer Vorläuferpolymere in Verbindung mit der UV- und Röntgentiefenlithographie vor. Die schnelle Prototypenfertigung von hochtemperaturstabilen (bis ca. 400 °C) und chemisch resistenten, transparenten mikrostrukturierten Kunststoffkomponenten wird hierdurch möglich. Durch die Pyrolyse dieser Bauteile entstehen amorphe Si-C-N oder Si3N4-Keramiken. <br>Die Eignung verschiedener erhältlicher präkeramischer Polymere auf Polysilazanbasis für die Strukturierung mit UV- und Synchrotronstrahlung wurde erforscht. Resistmaterialien wurden, teilweise durch Zugabe fotoaktiver Komponenten, entwickelt. Der Einsatz dieser Materialien in lithographischen Verfahren ermöglichte die Herstellung von Mikrostrukturen mit strukturellen Details kleiner 10 µm und Aspektverhältnissen bis zu zwanzig. Das Pyrolyseverhalten der vernetzten Resistmaterialien wurde untersucht. Durch Einbringen keramischer Füller konnte eine Verringerung des Sinterschrumpfes erreicht werden.

Author dc:creator

• Schulz, Michael

Contributors dc:contributor

• Haußelt, Jürgen

• präkeramische Polymere
• keramische Precursoren
• Silazan
• Pyrolysekeramik
• Synchrotron
• LIGA
• preceramic polymers
• silazane
• X-ray lithography
• anorganic polymers
• ceramic
• lithography

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