Entwicklung einer schrumpfungsfreien, elektrisch leitfähigen und funkenerosiv bearbeitbaren Keramik für Anwendungen in der Mikrosystemtechnik

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Der Einsatz elektrisch leitfähiger Keramiken ermöglicht es, keramische Mikrobauteile direkt zu beheizen. Die Verwendung keramischer Bauteile in der Mikrotechnik wird jedoch generell unter anderem durch die bei allen pulvertechnologischen Fertigungsprozessen auftretende Sinterschrumpfung eingeschränkt. Da insbesondere im Bereich der Mikrosystemtechnik eine mechanische Nachbearbeitung aufgrund der kleinen Abmessungen äußerst schwierig bzw. gänzlich unmöglich ist, sollen Werkstoffe und Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger, schrumpfungsfreier keramischer Mikrobauteile entwickelt werden. Als Lösungsansatz bietet sich ein Reaktionssinterverfahren an, in dessen Verlauf eine Komponente im Bauteil eine volumenvergrößernde Reaktion eingeht und auf diese Weise die Sinterschrumpfung kompensiert werden kann. Diese volumenvergrößernde Reaktion kann gleichzeitig dazu genutzt werden, die gewünschte physikalische Eigenschaft, d.h. die elektrische Leitfähigkeit, gezielt in der gesinterten Keramik einzustellen. Parallel zur Materialentwicklung erfolgt die Entwicklung eines wirtschaftlichen Formgebungsverfahrens, dessen Ziel die elektrisch leitfähigen, schrumpfungsfreien Mikrobauteile sind.