Funktionswerkstoffe für hybride Mikrosysteme

Gruppe

© Fraunhofer IKTS
Transparente YAG(Ce)-Keramik als Weißlichtkonverter.
© Fraunhofer IKTS
Lithiumleitende Festelektrolyte für neuartige Batteriezellkonzepte.
© Fraunhofer IKTS
Bleifreie, selbstregelnde PTC-Heizer aus Schaumkeramik.

Keramische Funktionswerkstoffe bilden die werkstoffliche Plattform für eine Vielzahl von innovativen Bauteilen, Modulen und Systemen in der Sensorik, Aktorik, Ultraschalltechnik, Leistungselektronik oder Antriebstechnik. Darüber hinaus entwickeln wir Funktionswerkstoffe auch gezielt für den Einsatz in neuen Batterie- und Wasserstofftechnologien. Das Fraunhofer IKTS deckt dabei die gesamte Technologiekette von der Werkstoffsynthese über verschiedene Formgebungsprozesse und Sinterverfahren bis hin zum Bauelement ab. Ein Schwerpunkt liegt auf der Verarbeitung von funktionskeramischen Pulvern zu Pasten und Tinten. Hinzu kommt unser spezielles Know-how bei der Herstellung und Verarbeitung nanodisperser Pulver – sowohl mittels nasschemischer Bottom-up-Ansätze als auch top-down durch Feinmahlprozesse in leistungsfähigen Hochenergiemahlaggregaten.

Wir bieten zum einen Dienstleistungsentwicklungen als Direktauftrag für Unternehmen an. Zum anderen suchen wir die Kooperation in öffentlich geförderten Forschungs- und Entwicklungsprojekten mit Firmen und Forschungseinrichtungen. Wir stehen für eine langfristig ausgelegte Zusammenarbeit in strategischen Entwicklungskomplexen zur Verfügung und möchten dabei mit neuen Ansätzen die Brücke von der Wissenschaft zur Industrie zu schlagen.

 

Leistungsangebot

 

  • Neuentwicklung von Funktionsmaterialien bis in den Technikumsmaßstab (z. B. bleifreie Ferroelektrika)
  • Adaption von etablierten Werkstoffen für neue Anwendungen wie Batterie- oder Wasserstofftechnologien
  • Hochenergiemahlprozesse zur Verarbeitung von nanodispersen Pulver
  • Entwicklung und Herstellung von Dickschichtpasten und Tinten aus Funktionswerkstoffen
  • Aufarbeitung der Funktionsmaterialien für industrielle Formgebungsverfahren wie Foliengießen oder Extrusion
  • Sintern unter definierter Atmosphäre (z. B. kontrollierter Sauerstoffpartialdruck)
  • Anpassung der Sintereigenschaften von Funktionswerkstoffen und Kombination mit kompatiblen Substratmaterialien für HTCC- und LTCC-Aufbauten
  • Oxidische Sputtertargets
 

Materialsysteme

 

  • Hart-, Weich- und Mikrowellenferrite sowie weitere Magnetwerkstoffe
  • Leuchtstoffe: breite Palette an keramischen Materialien und Farben
  • Verlustarme Kondensatorwerkstoffe: NDK und HDK
  • Ferroelektrika: als Piezokeramik oder PTC-Heizermaterialien
  • Lithiumleitende Festelektrolyte
  • Halbleiterwerkstoffe für Licht-induzierte Wasserspaltung
  • Keramische Substratmaterialien: HTCC, LTCC und tiefere Temperaturen

Forschung aktuell

Leuchtstoffbasierte Komposite

Thema

Ferroelektrische Werkstoffe und Bauteile

Thema

Funktionskeramische Pasten und Tinten

Thema

Keramische Kondensatorwerkstoffe

Thema

Magnetokeramische Werkstoffe und Bauteile

Projekt

NEO-PEC innovative Wasserstoff-Technologie