Herstellung hauchdünner, bleifreier Bariumtitanat-Piezokeramik mittels Inkjet Printing = Fabrication of wafer-thin, lead-free barium titanate piezoceramics using inkjet printing

Die Suche nach bleifreien Alternativen zu PZT ist weiterhin ein aktuelles Forschungsthema. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Herstellung dünner, bleifreier Bariumtitanat-Keramiken mit einer Schichtdicke im Bereich von 100 - 120 μm ohne ein darunterliegendes Trägermaterial zur Anwendung in Aktoren. Die Bariumtitanat-Grünkörper werden via Inkjet Printing hergestellt. Die hierfür entwickelte Tinte enthält ca. 25 Vol.-% Bariumtitanat dispergiert in einem organischen Lösungsmittel. Durch die Verwendung von Graphitsubstraten, die nach dem Druckprozess bei 700 °C verascht werden, können freistehende Bariumtitanat-Keramiken hergestellt werden. ... mehrDiese werden anschließend bei 1100 °C gesintert. Zur Analytik werden Lichtstreuung, Thermogravimetrie sowie Weißlichtinterferometrie und Lichtmikroskopie angewandt.

The search for lead-free alternatives to PZT still remains a current research topic. This work deals with the fabrication of thin, free-standing and lead-free barium titanate ceramics with a layer thickness in the range of 100 – 120 μm for ap-plication in actuators. The barium titanate green bodies are produced via inkjet printing. The developed ink contains ap-prox. 25 vol-% barium titanate dispersed in an organic solvent. The use of graphite substrates, which were ashed at 700 °C after the printing process, results in free-standing barium titanate ceramics. These are finally sintered at 1100 °C. ... mehrLight scattering, thermogravimetry, white light interferometry and light microscopy are used for analysis.