Dotierte Aluminiumoxid Substrate und deren Herstellungsprozessketten für die selektive laserinduzierte Metallisierung

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Philipp Ninz

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Die vorliegende Arbeit untersucht die Dotierung von Aluminiumoxidkeramiken mit dem Ziel diese mittels laserindizierter Aktivierung und außenstromloser Metallisierung selektiv mit metallischen Strukturen versehen zu können. Dazu werden unterschiedliche pulverförmige Dotierungsstoffe, Werkstoffzusammensetungen und Laseraktivierungsparamter untersucht und der Einfluss auf die Metallabscheidung sowie anwendungsrelevante Materialeigenschaften evaluiert. Die Substratherstellung zur Werkstoffentwicklung erfolgt mittels Schlickerguss. Zur Ermöglichung der industriellen Formgebung erfolgt der Übertrag in den keramischen Pulverspritzguss für den formgebungsprozessbedingte Einflussfaktoren auf die Metallabscheidung und die Schichteigenschaften untersucht werden. In geringerem Umfang wird die Formgebung über ein additives Verfahren betrachtet wobei die Einbringung der Dotierungsstoffe mittels Tauchinfiltration erarbeitet wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass die Dotierung von Aluminiumoxidwerkstoffen mit wenigen Gewichtsprozent Nickel- oder Chromoxid eine effektive und kostengünstige Methode darstellt die selektive Metallisierung keramischer Substrate mittels laserinduzierter Aktivierung und außenstromloser Metallisierung zu ermöglichen.