In der vorliegenden Arbeit werden nanopartikelhaltige Suspensionen auf Ag- und Ni-Basis sowie Ag-Precursoren, die während des Erwärmungsprozesses Nanopartikel bilden, bezüglich ihrer Eignung zum Fügen bei niedrigen Temperaturen untersucht. Dabei wird die, im Vergleich zum entsprechenden Massivmaterial, verringerte Schmelz- und Sintertemperatur von Nanopartikeln ausgenutzt. Da nach dem Schmelz- und Sinterprozess der Partikel die thermischen Eigenschaften des Massivmaterials vorliegen, ergibt sich ein großes Potential für die Herstellung hochfester und temperaturbeständiger Verbindungen bei gleichzeitig niedrigen Fügetemperaturen, was für eine Vielzahl von Fügeaufgaben von großem Interesse ist. In der Arbeit wird zunächst eine kommerzielle Ag-Nanopaste insbesondere bezüglich ihres thermischen Verhaltens charakterisiert. In der Folge werden Fügeverbindungen mit Cu-Substraten hergestellt, die in Abhängigkeit verschiedener Prozessparameter bzgl. der Festigkeiten, der Mikrostruktur sowie der Bruchflächen detailliert charakterisiert werden. Dabei zeigt sich, dass insbesondere der Fügedruck einen signifikanten Einfluss auf die erreichbaren Festigkeiten ausübt. Mit hohen Fügedrücken können bei einer Fügetemperatur von 300 °C höhere Verbindungsfestigkeiten als mit einem konventionellen Hartlot auf AgCu-Basis (Löttemperatur: 780 °C) erreicht werden. Weiterhin werden erste Ergebnisse zum Fügen von Stählen mit einer Ni-Nanopaste vorgestellt, mit der hohe Verbindungsfestigkeiten erzielt werden können. Schließlich wird mit Ag-Precursoren eine weitere Klasse möglicher Fügewerkstoffe vorgestellt, die erst während des Erwärmungs- bzw. Fügeprozesses Nanopartikel bilden, was in einer deutlich vereinfachten Handhabbarkeit resultiert. Die Arbeit liefert zudem Ansätze für weitere Forschungstätigkeiten. ; In this thesis, Ag- and Ni-based nanoparticle-containing suspensions and Ag precursors, which form nanoparticles during heating, are examined with regard to their suitability for joining at low temperatures. Nanoparticles exhibit a ...
Potential von Nanosuspensionen zum Fügen bei niedrigen Temperaturen
2015-09-01
Theses
Electronic Resource
German
Nanofügen , Nanolöten , Fügen bei niedrigen Temperaturen , Alternative Löten , Fügen mit Nanopartikeln , Nanosuspension , Ag-Nanopaste , Ni-Nanopaste , Ag-Precursor , Sintern Nanopartikel , Schmelzen Nanopartikel , Nanojoining , Nanobrazing , Nanosoldering , Joining at low temperatures , Alternative brazing , Alternative soldering , Joining with nanoparticles , Ag nanopaste , Ni nanopaste , Ag precursor , Sintering nanoparticles , Melting nanoparticles , info:eu-repo/classification/ddc/546 , ddc:546 , info:eu-repo/classification/ddc/547 , ddc:547 , info:eu-repo/classification/ddc/600 , ddc:600 , info:eu-repo/classification/ddc/629 , ddc:629 , info:eu-repo/classification/ddc/669 , ddc:669 , info:eu-repo/classification/ddc/670 , ddc:670 , info:eu-repo/classification/ddc/672 , ddc:672 , info:eu-repo/classification/ddc/673 , ddc:673 , info:eu-repo/classification/ddc/679 , ddc:679 , Fügen , Löten , Hochtemperaturlöten , Weichlöten , Niedrigtemperatur , Nanopartikel , Sintern , Schmelzen
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