Präkeramische Kombinationstinten für zwei- und dreidimensionale Tintenstrahl-Druckverfahren

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Ziel der Arbeiten ist die Entwicklung keramischer Nanopartikel enthaltender Tinten auf Basis präkeramischer Polymere, die mittels Tintenstrahl- (ink-jet) Drucktechniken auf Substratmaterialien aufgebracht und durch Pyrolyse in Funktionsbauteile umgewandelt werden. Hierfür werden flüssige und in Lösungsmitteln lösliche Polysiloxan-Polymere sowie kaltvernetzende Katalysatorsysteme getrennt in die Vorratsbehälter konventioneller Tintenstrahl-Druckköpfe eingebracht und über die zugehörigen Drucker verarbeitet. Die Eigenschaften dieser Keramiken werden durch Kombination mit nicht-siliziumhaltigen, kondensationsfähigen Precursoren (A1-, Ti-, Nb-Alkoholate) die ebenfalls über den Druckkopf zugemischt werden (Kombinationstinten) und über die Zugabe von Füllerteilchen als Bestandteil der Tinten sowie durch die Pyrolyseparameter gesteuert. Die Funktionsschichten werden in Bezug auf ihre spezifische Anwendung (elektrische Leitfähigkeit, Haftung auf Substratmaterialien, Eignung als Keimschichten für Katalysatoren) charakterisiert. Die Erkenntnisse werden in weiterführende Arbeiten zur Herstellung dreidimensionaler Mikromaschinen mit Funktionselementen (z.B. Mikroreaktoren mit Heizung, Sensoren, Aktivschichten), die ebenfalls mittels Tintenstrahl-Druckverfahren hergestellt werden, einfließen.