Kinetisches Spritzen von Keramiken
Publication date
2025-09-29
Document type
Dissertation
Author
Advisor
Referee
Granting institution
Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg
Exam date
2025-09-15
Organisational unit
Publisher
Universitätsbibliothek der HSU/UniBw H
Part of the university bibliography
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File(s)
Language
German
DDC Class
600 Technik, Technologie
500 Naturwissenschaften und Mathematik
Keyword
Kinetisches Spritzen
Keramik
Kaltgasspritzen
Aerosolspritzen
Aerosol Deposition
MAX Phasen
Solare Wasserstoffherstellung
Abstract
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Herstellung von keramischen Schichten mittels kinetischer Spritzverfahren. Als Modellsystem wurden die MAX Phasen Ti₃SiC₂, Ti₂AlC und Cr₂AlC, die sowohl keramische als auch metallische Eigenschaften aufweisen, in Partikelgrößen im Bereich von einigen zehn Mikrometern mittels Kaltgasspritzen aufgetragen. Hierfür wurden die Einflüsse von primären Spritzparametern wie Gastemperatur und -druck, sowie von sekundären Spritzparametern wie Substrattemperatur, Traversengeschwindigkeit und Phasenreinheit des Spritzpulvers untersucht, um so Informationen über die Voraussetzungen für die Schichtbildung zu gewinnen.
Die MAX Phasen Ti₃SiC₂ und Cr₂AlC wurden zusätzlich in Partikelgrößen von wenigen Mikrometern mittels Aerosolspritzen abgeschieden, um so generelle Einflüsse der Partikelgröße zu analysieren. Im Hinblick auf das rein keramische Verhalten und mögliche Anwendungspotenziale in der solaren Wasserstoffproduktion wurden des Weiteren die Halbleiter BiVO₄ und Fe₂O₃ mittels Aerosolspritzen als Schicht aufgetragen. Die Untersuchungen zur Ableitung von Randbedingungen für einen erfolgreichen Schichtaufbau umfassen dabei die Einflüsse der Partikelgröße, unterschiedlicher Gasarten, Spritzparameter und Substrattemperaturen.
Die MAX Phasen Ti₃SiC₂ und Cr₂AlC wurden zusätzlich in Partikelgrößen von wenigen Mikrometern mittels Aerosolspritzen abgeschieden, um so generelle Einflüsse der Partikelgröße zu analysieren. Im Hinblick auf das rein keramische Verhalten und mögliche Anwendungspotenziale in der solaren Wasserstoffproduktion wurden des Weiteren die Halbleiter BiVO₄ und Fe₂O₃ mittels Aerosolspritzen als Schicht aufgetragen. Die Untersuchungen zur Ableitung von Randbedingungen für einen erfolgreichen Schichtaufbau umfassen dabei die Einflüsse der Partikelgröße, unterschiedlicher Gasarten, Spritzparameter und Substrattemperaturen.
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