Intelligente Materialien und Systeme

Die Abteilung »Intelligente Materialien und Systeme« befasst sich mit der Entwicklung und Integration dielektrischer Funktionskeramiken in Bauelemente, Mikrosysteme und aktive Strukturen. Die Bearbeitungstiefe reicht dabei von der Werkstoffsynthese bis zum Funktionsnachweis in prototypischen Systemen.

Bei der Lösung applikativer Fragestellungen werden Koppeleigenschaften elektrokeramischer Werkstoffe, Funktionsverdichtung über Werkstoffverbunde sowie Komponentenanpassung an die Systemumgebung genutzt.

Langjährige Werkstoffkompetenz besteht für Komplexperowskite, die als piezoelektrische, ferroelektrische bzw. dielektrische Hochleistungskeramiken Träger aktorischer, sensorischer und elektronischer Funktionen in monolithischen Bauelementen und Werkstoffverbunden mit Polymeren, Metallen, Gläsern und weiteren Keramiken sind. Dickschicht-, Multilayer- und Piezokomposittechnologien sind als geschlossene technologische Ketten für die Projektbearbeitung verfügbar.

Zur Darstellung von Dünnschichten werden CVD-, PVD und Sol-Gel-Verfahren sowie das reaktive Ionenätzen für die Strukturierung eingesetzt. Auf Basis dieses Technologieportfolios können neue Werkstofflösungen für die Halbleitertechnologie und den Verschleißschutz erarbeitet werden. Im Hinblick auf Anwendungen im System werden Entwurfs- und Charakterisierungstools entwickelt und eingesetzt, die die Wechselwirkung piezoelektrischer Wandler mit elektronischen Schaltungen sowie mit mechanischen und akustischen Teilsystemen beschreiben. Dies erlaubt innovative Entwicklungen in der Piezotechnik, Adaptronik/Mechatronik und Ultraschalltechnik.

Leistungsangebot

• Entwicklung, Herstellung und Charakterisierung dielektrischer Funktionskeramiken
• Technologieentwicklungen auf Basis funktionskeramischer Pulver, Fasern und Schichten
• Komponenten- und Bauteilentwicklung für spezifische Applikationen in der Sensorik, Aktorik, Ultraschalltechnik, Elektronik, im Verschleißschutz und funktionsintegrierten Leichtbau
• Modellierung und Simulation auf Werkstoff-, Bauteil- und Systemebene
• Charakterisierung di-, piezo- und ferroelektrischer Funktionseigenschaften
• Vibrations- und Schallfeldmessungen
• Wissenschaftlicher Gerätebau für Spezialausrüstungen