Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Laserstrahlinduzierte Pyrolyse präkeramischer Polymere



Datum: 14.11.2006


Autor


Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. mult. Dr.h.c. M. Geiger
  • Prof. Dr.-Ing. G. Ziegler

Das Aufbringen keramischer Funktionsschichten auf komplex geformten Oberflächen stellt für konventionelle Beschichtungsverfahren oftmals ein Problem dar. Ebenso die Erzeugung partieller Oberflächenstrukturen. Eine Lösung verspricht die Keramisierung (Pyrolyse) polymerer Precursorschichten mittels Laserstrahlung. Der technischen Anwendung der Laserpyrolyse zur Erzeugung funktioneller Schichten und Strukturen steht derzeit das mangelhafte Wissen bezüglich den bei Laserbestrahlung in den Precursormaterialien ablaufenden Mechanismen und deren Beeinflussbarkeit entgegen. Wenn das Verfahren bislang kommerziell eingesetzt wird, dann vorwiegend zur Gewinnung feinster Keramikpulver. In der Regel kommen dabei CO2-Laser zum Einsatz. Arbeiten zu grundlegenden Untersuchungen der Strahl-Stoff-Wechselwirkung, insbesondere was die Wirkungsweise von Nd:YAG-Laserstrahlung betrifft, sind dünn gesät. Ziel dieser Arbeit ist es daher, einen Beitrag zum besseren Prozessverständnis zu leisten. Hierzu werden Polymerschichten mit dem CO2- und dem Nd:YAG-Laser pyrolysiert und die verschiedenen Einflussfaktoren auf die Morphologie, Struktur und Zusammensetzung der erzeugten Keramikschichten mit verschiedenen Methoden der Analytik untersucht. Mit Blick auf potentielle Anwendungen (z. B. Hochtemperatursensoren) werden zudem elektrisch leitfähige, keramische Strukturlinien hergestellt und deren Verhalten bei raschen Temperaturwechseln untersucht.