2020年4月21日
很长一段时间以来，只有通过以上超过1,000摄氏度进行的烧结技术才有可能生产陶瓷涂料。但是，一种新型的喷涂方法，粉末气溶胶沉积（PAD），可以在正常的室温下产生。
因此，它对工业应用非常有吸引力。Bayreuth大学的工程科学家在博士教授的指导下。拉尔夫·穆斯（Ralf Moos）正在这项技术的持续开发前线工作。在《杂志》中高级材料亚博网站下载“他们提出了其优势，并展示了如何在高科技应用方面优化陶瓷膜的功能性能。
使用PAD，密集的陶瓷膜可以应用于非常不同类型的材料，例如钢，玻璃，硅甚至塑料。亚博网站下载为此，首先将干陶瓷粉末转化为气溶胶，即借助载气的混合物和固体颗粒的混合物。yabo214然后将气雾剂运输到真空室中，并通过喷嘴加速至每秒几百米，并将其定向到要涂层的材料上。在撞击时，微小的陶瓷颗粒断裂。yabo214最终的片段，只有几纳米的尺寸，具有新鲜的活跃表面。它们形成紧密粘附的密集涂层，厚度在1至100微米之间。
由于它们的密集微观结构，涂料甚至在沉积后也已经表现出了出色的机械性能。它们非常坚硬，具有良好的耐化学性。”
博士。研究的第一作者JörgExner
博士。JörgExner是大学研究工作的推动力。但是，事实证明，涂料的某些功能特性，尤其是电导率，证明是不足的，而没有采取进一步的步骤。然而，在他们的新研究中，Bayreuth工程科学家现在能够报告有效的优化方法。
在这种情况下，晶体结构至关重要。陶瓷颗粒对材料的强烈影响会导致所得片段中的结构缺陷。亚博网站下载yabo214这不仅会影响电导率，还影响其他功能特性。“通过热后处理或所谓的降温，这些缺陷几乎可以完全消除。我们已经能够证明所需的温度通常比常规烧结要低得多。避免这些极高的温度是什么使PAD如此吸引人。因此，它仍然是正确的：这项技术具有很高的工业潜力，尤其是在需要高质量的陶瓷涂料的情况下。” Exner总结说。
处理哪种类型的陶瓷材料取决于预期的技术应用亚博网站下载：介电陶瓷适用于电容器，可用于传感器的电导性功能陶瓷，并且Yttrium-Stabilized氧化氧化锆在高温燃料电池中使用。甚至锂离子电池也可以以这种方式生产。
在拜罗伊特大学获得的对陶瓷膜结构及其功能性能的科学理解将极大地促进将高质量涂层组件以可持续的方式整合到复杂系统中的目标。新技术，例如，在能量存储和转换领域，或为了环境监测的目的，因此将从粉末气溶胶沉积应用中大大受益。
来源：https://www.uni-bayreuth.de/en/