Siebdruck von elektrisch leitfähigen Keramiken zur Entwicklung heizbarer keramischer Mikrokomponenten

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden siebgedruckte, elektrisch leitfähige <br>Keramikschichten im Hinblick auf ihren Einsatz als Hochtemperaturheizelemente <br>vorzugsweise in der Mikrotechnik, untersucht. Die in dieser Arbeit entwickelten <br>Siebdruckpasten decken den Einsatzbereich bis zu Temperaturen von ca. 1000 °C ab, was bisher mit entsprechenden kommerziellen Siebdruckpasten nicht mö glich ist. <br>Es wurden Siebdruckpasten auf Basis von Al2O3/TiN, Si3N4/TiN und Indium-Zinn-Oxid entwickelt. Das Ziel der Entwicklung war, die Voraussetzungen für ein mö glichst dichtes Gefüge und damit reproduzierbare elektrische Eigenschaften der Schichten nach dem Sintern zu schaffen. Gleichzeitig wurden die rheologischen Eigenschaften der Pasten für ein möglichst optimales Druckergebnis eingestellt. Dichte, elektrisch leitfä hige Schichten ließen sich herstellen, indem für die Pastenherstellung geeignete keramische Pulverqualitäten ausgewählt und in Kombination mit einem geeigneten Siebdruckmedium eingesetzt wurden. <br>Das Siebdruckmedium, bestehend aus Lö sungsmittel, Dispergiermittel und polymerem Bindemittel bzw. rheologischem Additiv, wurde zu diesem Zweck eigens entwickelt. <br>Von den untersuchten Materialien eignen sich Al2O3/TiN und Indium-Zinn-Oxid zur <br>Herstellung von mikrostrukturierten, siebgedruckten Widerstandsheizelementen auf Aluminiumoxidträ gern, Si3N4/TiN hingegen nicht. Verschiedene Heizelementkonfigurationen wurden entwickelt und bezüglich ihres Heizverhaltens charakterisiert. Die Elemente können bis zu Temperaturen um 1000 °C betrieben werden. Die Anwendungspotentiale liegen in der Zündtechnik, bei der Beheizung von Sensorelementen, in der Temperaturmesstechnik und in der Mikroverfahrenstechnik. Als Anwendungsbeispiel wurde ein Heizkonzept auf Basis der siebgedruckten Keramikschichten entwickelt, bei welchem die Reaktionszone eines keramischen Mikroreaktors lokal auf Temperaturen von bis zu 1000 °C induktiv beheizt <br>werden kann.

Author dc:creator

• Stolz, Stefan

Contributors dc:contributor

• Haußelt, Jürgen

Repository record source_url

https://freidok.uni-freiburg.de/data/843

OAI identifier oai:identifier

oai:freidok.uni-freiburg.de:843