Rheologie, Fließ- und Packungsverhalten von mizellaren Hybrid-Suspensionen

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Die Realisierung, Untersuchung und Optimierung dielektrischer Schichten mit einer Dicke im Bereich von 100 nm bis zu 3 ¿m bestehend aus nanoskaligen Körnern einer Perowskitphase, die von einer Matrix mit gezielt abweichender Zusammensetzung umgeben sind, ist übergeordnetes Ziel des vorliegenden Forschungsverbundes. Zur Herstellung derartiger mesoskopischer Schichten bestehen keine wirtschaftlichen Verfahren. Um diese technologische Lücke zu schließen, sollen Nanopartikel-haltige Suspensionen mit erhöhten Feststoffanteilen über das Spin-Coating-Verfahren aufgetragen werden. Hierzu werden von den Projektpartner in Aachen und Julien neuartige Hybrid-Lösungen synthetisiert, die bereits Nanopartikel enthalten und die gleichzeitig die gezielte Einstellung der nanoskaligen Gefügeheterogenität erlauben. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, über die wissenschaftliche Auseinandersetzung mit der Rheologie dieser Hybrid-Lösungen ihr Verarbeitungsverhaltens beim Spin- Coating- Prozess zur Herstellung von mesoskopischen Schichten zu verstehen und zu steuern. In Abhängigkeit der zu variierenden Charakteristika der Hybrid-Suspensionen sowie der verfahrenstechnischen Parameter des Spin-Coating-Verfahrens soll erarbeitet werden, wie die partikelhaltigen Systeme in ihrer Rheologie beeinflusst werden können, um mit einer möglichst geringen Anzahl von Beschichtungsschritten zu dem gewünschten Schichtdickenbereich zu kommen und um die Schichteigenschaften wie Homogenität, Rissfreiheit und hohe Packungsdichte zu erreichen. Wichtiger Teil dieser Arbeiten ist die Einbeziehung der von den Projektpartnern bestimmten Eigenschaften der thermisch behandelten Schichten. Im 3. und 4. Jahr sollen diese Hybrid-Suspensionen in Erlangen für den Siebdruck, Folienguss und u-Kontaktdruck modifiziert werden.