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Abteilung Keramik

Abteilungsleitung: Dr. Regina Knitter

 


  Steuerbare Dielektrika

Ferroelektrische Materialien, wie z.B. Barium-Strontium-Titanate (BST), sind vielversprechende Kandidaten, um steuerbare passive Bauelemente für die Hochfrequenztechnik zu realisieren. Potentielle Anwendungsgebiete sind z.B. die Telekommunikation oder die kontaktlose Sensorik. Das Prinzip der steuerbaren Dielektrika basiert auf der nichtlinearen Abhängigkeit der Permittivität von einem angelegten elektrischen Feld.


  Keramische Tritium-Brutmaterialien

Angelehnt an das Prinzip der Sonne, erfolgt die Energiegewinnung in zukünftigen Fusionskraftwerken durch die Fusion der Wasserstoffisotope, Deuterium und Tritium, in einem über 100 Millionen Grad heißen Plasma. Das für die Fusion erforderliche Tritium wird dabei im Reaktor durch Neutronenbeschuss aus Lithium erzeugt. Für das Feststoffblanket zukünftiger Fusionsreaktoren werden dazu Lithium-haltige Keramiken als Tritiumquelle entwickelt.


  Lithium-Ionen-Batterien

Sicherung der Energieversorgung, Bezahlbarkeit von Mobilität und Klimaschutz sind eng mit der Entwicklung von leistungsfähigen und kostengünstigen Batteriesystemen verknüpft. Der Lithium-Ionen-Technologie kommt aufgrund der hohen Energiedichte dabei eine Schlüsselrolle zu. Anwendungen im Automobil- oder Energieversorgungssektor stellen aber erhöhte Anforderungen an Leistungsdichte,  Lebensdauer,  Sicherheit  und  Kosten, die zusätzliche Anstrengungen in der Material- und Prozessentwicklung erforderlich machen.


  Keramische Mikrobauteile

Keramische Werkstoffe besitzen Eigenschaften, die sie für einen Einsatz in der die Mikrosystemtechnik prädestinieren. Verschleißbeständigkeit, thermische Beständigkeit und Korrosionsresistenz verhelfen zu hoher Lebensdauer und Zuverlässigkeit, die mit Polymeren oder Metallen nicht erreicht werden können. Einer verbreiteten Anwendung steht derzeit die aufwendige Prozesstechnik entgegen. Bedarf besteht insbesondere an kostengünstigen Abformverfahren und an einer Verbesserung der Fertigungspräzision, um eine kostspielige Nachbearbeitung der Bauteile zu vermeiden.