Optimierte Keramikproduktion
Ein zentrales Aufgabengebiet des Fraunhofer ISC ist die Verfahrens- und Parameteroptimierung für eine inhärent sichere und kostengünstige Herstellung von Hochleistungskeramiken in hoher Qualität bei gleichzeitig geringem Energieverbrauch. Innerhalb der Prozesskette stehen dabei die zentralen Verfahrensschritte wie Formgebung, Entbinderung und Sinterung im Fokus.
Entscheidend für die Produktion von High-Tech-Keramiken ist schon das Gefüge der noch ungebrannten Rohlinge (Grünkörper). Um die Homogenität der Grünteile zu ermitteln und zu verbessern, werden deshalb neueste Prüf- und Messverfahren eingesetzt – von der Erstellung hochaufgelöster REM-Aufnahmen über die Terahertzwellenstreuung bis hin zur Messung und anwendungsgerechten Modellierung des E-Moduls.
Die am Fraunhofer ISC durch das Kompetenzfeld Sinterwerkstoffe entwickelten thermooptischen Messmethoden ermöglichen die berührungsfreie In-situ-Überwachung der anschließenden Entbinderungs- und Sinterprozesse. Dabei kann der Ablauf der Keramikherstellung für beliebige Temperaturzyklen und unter verschiedenen Atmosphärenbedingungen mit Hilfe einer speziellen Kinetiksoftware präzise vorhergesagt werden. Die Kombination von Modellierung und In-situ-Messung ermöglicht die zielgerichtete Optimierung der Materialien sowie die Ausarbeitung angepasster Prozessparameter.