Intelligente Materialien und Systeme

Die Abteilung »Intelligente Materialien und Systeme« befasst sich mit der Entwicklung von dielektrischen Funktionskeramiken sowie ihren Komponenten- und Integrationstechnologien für Bauelemente, Mikrosysteme und Strukturbauteile. Die Bearbeitungstiefe reicht dabei von der Werkstoffsynthese und -charakterisierung, über die Herstellung funktionskeramischer Halbzeuge und Komponenten bis zum Funktionsnachweis in prototypischen Systemen mit kundenspezifischen Anforderungen. Langjährige Werkstoffkompetenz besteht für Komplexperowskite, die als piezoelektrische, ferroelektrische bzw. dielektrische Hochleistungskeramiken Träger aktorischer, sensorischer und elektronischer Funktionen sind. Diese können als monolithische Bauelemente aber auch in Werkstoffverbunden mit Polymeren, Metallen, Gläsern und weiteren Keramiken gestaltet und gefertigt werden. Dickschicht-, Multilayer- und Piezokomposittechnologien sind als geschlossene technologische Ketten für die Projektbearbeitung verfügbar.

Die Entwicklung wird durch Simulationen unterstützt, wodurch innovative, kundenspezifische Lösungen ermöglicht werden. Dabei bestehen insbesondere in der Modellierung ferroelektrischer Werkstoffe und der Simulation von Sintervorgängen keramischer Komponenten umfangreiche Möglichkeiten und Erfahrungen. Im Systementwurf liegt der Schwerpunkt auf der Modellierung von Wechselwirkungen piezoelektrischer und anderer elektromechanischer Wandler mit elektronischen Schaltungen sowie mechanischen und akustischen Teilsystemen.

Dieses Portfolio erlaubt unikale Lösungen und innovative Entwicklungen in der Piezotechnik, Mechatronik, Ultraschalltechnik, Elektrokalorik und bei elektronischen Komponenten.

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Leistungsangebot
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• Entwicklung, Synthese und Charakterisierung dielektrischer Funktionswerkstoffe für Anwendungen in elektronischen, elektrokalorischen und piezoelektrischen Bauelementen
• Technologieentwicklung basierend auf monolithischen Bauteilen, Dickschichten, Multilayern und Piezokompositen
• Komponenten- und Bauteilentwicklung für spezifische Applikationen in der Sensorik, Aktorik, Ultraschalltechnik, Elektronik und im funktionsintegrierten Leichtbau
• Machbarkeitsstudien und Anwendungsentwicklungen in der Sensorik und Messtechnik, Aktorik und Gerätetechnik
• Modellierung und Simulation auf Werkstoff-, Bauteil- und Systemebene
• Charakterisierung dielektrischer-, piezo- und ferroelektrischer Eigenschaften
• Schwingungs- und Schallfeldmessungen