Die Pulveraerosol-Deposition kleinster Pulvermengen: Weiterentwicklungen, Mechanismus und Anwendungen

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Mario Linz

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Die Pulveraerosol-Depositionsmethode (PAD) ist ein neues und innovatives Sprühbeschichtungsverfahren, das in den letzten Jahren große Aufmerksamkeit erregt hat. Mithilfe dieses Verfahrens können dichte, keramische Schichten bei Raumtemperatur direkt aus dem keramischen Ausgangspulver auf eine nahezu uneingeschränkte Auswahl an Substratmaterialien aufgebracht werden. In dieser Arbeit wird die PAD in mehreren Teilen mit unterschiedlichen Schwerpunkten beleuchtet. Im ersten Teil der Arbeit werden Laval-Düsen für ein PAD-geeignetes Prozessfenster entwickelt. Diese werden im zweiten Teil der Arbeit in eine neu entwickelte Prozessstruktur integriert, die diskontinuierliche PAD (DPAD). Die DPAD zeichnet sich dadurch aus, dass die eingesetzte Pulvermenge vom Gramm- (PAD) in den Milligramm-Bereich (DPAD) reduziert werden kann. Im dritten Teil steht der Abscheidemechanismus der PAD bzw. DPAD im Mittelpunkt. Mithilfe von Kern-Schale-Partikeln wird ein verbessertes Modell des Abscheidemechanismus vorgeschlagen und experimentell validiert.