Lisa Reiter,
"Aufbau und Betrieb einer Druckprüfmaschine mit integrierter Impedanzanlayse zur Charakterisierung von dünnen piezoresistiven Beschichtungen"
, 2020
Original Titel:
Aufbau und Betrieb einer Druckprüfmaschine mit integrierter Impedanzanlayse zur Charakterisierung von dünnen piezoresistiven Beschichtungen
Sprache des Titels:
Deutsch
Original Kurzfassung:
Diese Masterarbeit diskutiert den Aufbau und den ersten Testbetrieb einer Druckprüfmaschine mit integrierter Impedanzanalyse. Die Druckprüfmaschine ist eine Spezialapplikation zur Charakterisierung einer neuentwickelten, dünnen piezoresistiven Beschichtung mit unbekannten mechanischen und elektrischen Eigenschaften. Für die Evaluierung der spezifischen Betriebsparameter erfolgten erste Testmessungen an einer dünnen zellularen Polypropylenfolie. Dieses geschäumte, weiche Polymermaterial verfügt über bekannte, gut dokumentierte elektromechanische Eigenschaften und eignet sich daher gut als Vergleichsstandard für die zukünftig zu messende weiche piezoresistive Beschichtung. Zentrale elektromechanische Parameter wie die Permittivität und der Elastiztätsmodul sollen zuverlässig gemessen werden. Die entsprechenden Werte der zellularen Polypropylenfolie ließen sich mit der entwickelten Druckprüfmaschine in ausgezeichneter Übereinstimmung mit den Literaturwerten ermitteln.
Auf Basis dieser Testmessungen erfüllt die Druckprüfmaschine die folgenden mechanischen Spezifikationen: Die maximal ausübbare Druckkraft beträgt ca. Fmax = 1050 mN. Die verwendete Druckelektrode besitzt einen Durchmesser von 6 mm, womit sich ein maximaler Prüfdruck von pmax = 370 mbar erzielen lässt. Das speziell für die Druckprüfmaschine entwickelte und installierte System zur Messung der absoluten Stauchung arbeitet mit einer Auflösung von < 27 nm, mit einer zugehörigen Wiederholgenauigkeit von ebenfalls ca. 27 nm.
Diese spezifizierenden Parameter überdecken vollständig den erforderlichen Bereich für eine genaue Charakterisierung der piezoresistiven Polymerbeschichtung. Die Druckprüfmaschine kann somit ohne Einschränkung für den vorgesehenen Zweck, die charakterisierende Vermessung der piezoreistiven Beschichtungen, verwendet werden.
Forschungs-