Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST
Mikroskopaufnahme eines Batterieaktivmaterials vor (links) und nach (rechts) der Plasmabeschichtung mit Kohlenstoff.
Plasmabeschichtung von Partikeloberflächen
Partikelbeschichtung für Mehrstoffsysteme
Die chemische Zusammensetzung einer Schicht kann maßgeblich durch die Ausgangsmaterialien beeinflusst werden. Durch die Verwendung von modifizierten Partikeln, die z.B. eine Core- bzw. Shell-Struktur aufweisen, können Mehrstoffsysteme bzw. Mehrstoffschichten mit neuen Eigenschaften erzeugt werden.
Partikelmodifikation für das Kaltplasmaspritzen und 3D-Druck
Die chemischen bzw. physikalischen und morphologischen Eigenschaften haben einen wesentlichen Einfluss auf eine mögliche Verspritzbarkeit und die entstehenden Schichten. Im speziellen Anwendungsfall des Kaltplasmaspritzens im Bereich des atmosphärischen Plasmaspritzens bestehen im Vergleich zum herkömmlichen thermischen Spritzverfahren Einschränkungen in Bezug auf den geringen Temperatureintrag. Um hoch schmelzende Werkstoffe dennoch abscheiden zu können, besteht ein Ansatz darin, nanoskalige Partikel zu verwenden. Dazu notwendige stabile Partikelaerosole können bereit gestellt werden.
Materialvielfalt in der Plasma-Partikeltechnik
Sphärische Kupferpartikel.
Blättchenförmige Kupferpartikel.
Kupfergrieß
Kubische Wolframpartikel.
Mittels Kaltplasmaspritzen hergestelltes Platinenlayout mit Durchkontaktierung.
Vielfältigste Schichten in der Endanwendung – Al, CuO, Cu, Messing, PE mit PTFE und Zn auf PMMA.