Elektrisch und thermisch leitfähige Polymerkomposite [ PDF 0,29 MB ]

F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F Ü R F E R T I g U N G S T E C H N I K U N D A N G E W A N D T E M AT E R I A L F O R S C H U N G I F A M
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1 Extrudiertes Profil aus einem Polymer-Metall-Komposit.
2 Aluminium - Komposit -Sandwich mit sensorischen Eigenschaften.
3 Weich - elastisches Komposit
material, flexibel wie Gummi, leitfähig wie Metall.
Elektrisch und
thermisch leitfähige
polymerkomposite
4 Thermisch leitfähige Polymer-
Kompositrohre.
In den Polymerkompositen werden die
Das Verfahren
positiven Eigenschaften von Kunststoffen,
Metallen und/oder keramischen Materialien
Das Material wird in einem speziellen
Fraunhofer - Institut für
kombiniert und offerieren dem späteren
Kompoundierprozess hergestellt, bei dem
Fertigungstechnik und Angewandte
Anwender neue Einsatzgebiete durch einen
der spätere Anwendungszweck bzw. das
Materialforschung IFAM
leistungsfähigen Werkstoff. Der Unter-
Belastungsszenario für das Komposit von
Formgebung und Funktionswerkstoffe
schied zu anderen am Markt erhältlichen
vornherein berücksichtigt wird. Die mengen-
Kompositvarianten ist der sehr hohe reali-
mäßigen Anteile der Materialeinzelkom-
Prof. Dr.- Ing. Matthias Busse
sierbare Füllgrad der Zuschlagstoffe von bis
ponenten können hierbei genauso variiert
Wiener Straße 12
zu 50 Vol.%. Dementsprechend verbinden
werden wie die Art der Einzelmaterialien
28359 Bremen
sich in dem Komposit die gute chemische
selbst. Als Matrixpolymere können neben
Beständigkeit, das geringe Gewicht und die
einer Reihe thermoplastischer Kunststoffe
Kontakt:
problemlose Verarbeitbarkeit der Polymere
wie Pa 6, Pa 6.6, Pa 12, PP, PPS, ABS usw.
Dipl.- Ing. Arne Haberkorn
mit z. B. den guten elektrischen und ther-
auch thermoplastische Elastomere verwendet
Dr. Volker Zöllmer
mischen Leitfähigkeiten der Metalle
werden. Als Zuschlagstoffe können feste
bzw. keramischen Substanzen. Trotz der
und schmelzflüssige metallische Substanzen
Telefon +49 421 2246 -211
hohen möglichen Füllgrade lässt sich
als auch keramische Pulver in die Kunst-
Fax
das Material bei nahezu gleichbleibend
stoffschmelze eingearbeitet werden. Auch
guten Verarbeitungsbedingungen auf den
hierbei kann zwischen unterschiedlichen
handelsüblichen Maschinen und Anlagen
Materialien ausgewählt werden.
+49 421 2246 -300
arne.haberkorn @ ifam.fraunhofer.de
www.ifam.fraunhofer.de
© Fraunhofer IFAM
der Kunststoffindustrie verarbeiten.
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Anwendungen
Unser Angebot
Das Kompositmaterial ist spritzguss- bzw.
Das Polymer komposit besitzt hohe
extrusionsfähig und kann je nach Wahl des
Potenziale in der integrativen Funktionali-
Matrixpolymers spanend bearbeitet werden.
sierung von Bauteilen, bei einer gleichzeitig
Des Weiteren lässt es sich durch Pressen
wirtschaftlichen und effizienten Verarbeit-
hoch verdichten und mittels Walzen und
barkeit.
Kalandrierverfahren zu dünnem laminierfähigen Halbzeug verarbeiten. Anwendung
Das Fraunhofer IFAM bietet Ihnen diesbe-
findet das Kompositmaterial z. B. in
züglich folgenden Dienstleistungen an:
funktionalisierten Bauteilgruppen, bei
denen über einen integrativen Prozess wie
| Nach Kundenwünschen maßgeschnei-
dem Zweikomponenten -Spritzguss oder
derte Kompositformulierungen für den
der Koextrusion, partiell elektrische oder
spezifischen Anwendungsfall
thermische Leitfähigkeiten implementiert
| Materialbemusterungen und Optimie-
werden sollen. Als vollflächige Applikation
rungen begleitend bis zur Serien-
in Kabelmänteln oder Gehäusen kann eine
fertigung
vergleichbare Schirmdämpfung (80-90 dB
| Materialtest und Charakterisierungen
bei 300 kHz – 1,2 GHz) wie bei den metalli-
der physikalischen, chemischen und
schen Werkstoffen erreicht werden.
mechanischen Eigenschaften des
konfektionierten Komposits
| Analyse von Zuverlässigkeit, Alterungs
und Klimaverhalten des Materials
Komposit mit sensorischen
| Erprobung von Verarbeitungsprozessen
Eigenschaften
Neben den beschriebenen Anwendungen
wie Spritzguss, Extrusion, Walzen usw.
| Marktanalyse und Machbarkeitsstudien
für funktionelle Komposite
des Komposits als elektrisch oder thermisch
| Prozessintegration, Wirtschaftlichkeits-
leitender Kunststoff eignet sich das Mate-
rial sehr gut als intrinsischer sensorischer
Werkstoff. Je nach Art des verwendeten
Matrixpolymers und in Abhängigkeit des
eingesetzten Füllgrades lässt sich das
Komposit sensorisch hinsichtlich Zug- oder
Druckbelastungen ausrichten und so z. B.
für die Strukturüberwachung von Bauteilen
(Structural Health Monitoring, SHM)
nutzen.
betrachtungen und Know - how -Transfer