Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
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Optokeramische Komponenten

Thema

Blick durch eine transparente Al2O3-Scheibe im linken Bildteil (Dicke 1 mm) / rechts ohne Scheibe
Blick durch eine transparente Al2O3-Scheibe im linken Bildteil (Dicke 1 mm) / rechts ohne Scheibe.
Spektrale Transmission an transparenten Scheiben (sub-µm Al2O3) im Vergleich zum theoretischen Maximum
Spektrale Transmission an transparenten Scheiben (sub-µm Al2O3) im Vergleich zum theoretischen Maximum.
Gefüge einer transparenten Keramik / Al2O3 > 99,90%, d50 = 0,35 µm / HV(0,1) = 3000, Transmission bei l = 800 nm (Dicke 0,97 mm): 63 %
Gefüge einer transparenten Keramik / Al2O3 > 99,90%, d50 = 0,35 µm / HV(0,1) = 3000, Transmission bei l = 800 nm (Dicke 0,97 mm): 63 %.

Neueste Entwicklungen bei der Pulverherstellung und den Sinterverfahren machen Optokeramiken aufgrund ihrer speziellen Kombination optischer und mechanischer Eigenschaften zunehmend interessant für optische Anwendungen. Vorteilhaft sind die spektralen Transmissionen vom UV bis IR und die zum optischen Glas abweichenden Brechungsindizes, welche neue Abbildungskonzepte ermöglichen.

 

Arbeitsgebiete

 

  • Oxidkeramiken mit hoher Dichte, Reinheit, chemischer Beständigkeit, Festigkeit und funktioneller Dotierung für optische Anwendungen
  • Werkstoffschwerpunkte auf Basis von Sinterkorund (α-Al2O3), Spinell (MgO.Al2O3), Zirkonoxid (ZrO2) und YAG (3Y2O3.5Al2O3)
  • Keramikwerkstoffe mit homogenen, defektarmen und feinstdispersen Gefügen unter Verwendung ultrafeiner und nanoskaliger Ausgangspulver
  • Optokeramische Werkstoffe mit hoher Lichttransmission im UV-,VIS- und IR-Bereich
  • Entwicklung industrienaher Herstellungstechnologien unter Einbeziehung moderner Verarbeitungsverfahren zur Gewährleistung der anwendungsspezifischen Gefüge-Eigenschaftsbeziehungen der polykristallinen Werkstoffe

 

Leistungsangebot

 

  • Entwicklung ein- bzw. mehrphasiger oxidkeramischer Komponenten für spezielle optische Anwendungsprofile (Hauptsystem Al2O3-ZrO2-MgO-Y2O3-SiO2
  • Defektvermeidende Verarbeitungsverfahren für verbesserte Eigenschaften
  • Uniaxiales Trockenpressen von Musterbauteilen
  • Schlickerguss keramischer Komponenten mit komplexen Geometrien
  • Charakterisierung einsatzspezifischer Werkstoffeigenschaften
  • Muster- und Kleinserienfertigung unter kundenspezifischen Gesichtspunkten

 

Technische Ausstattung

 

  • Feinstmahlung im sub-µm- bis nm-Bereich
  • Wässrige Dispergierung hochfeiner Pulver
  • Sprühtrocknung hochdisperser Schlicker 
  • Uniaxiales Trockenpressen (mechanisch und hydraulisch)
  • Thermische Prozesse (reduzierend und oxidierend)
  • Finishbearbeitung (Schleif-und Läpptechnik)
  • Oberflächenmessgerät TALYSURF (Taylor Hobson)
  • Spectrometer SPECORD (Analytik Jena AG)

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