nanoscale metallfluorides
SMART COATINGS FOR POWERFUL PRODUCTS
nanoscale metallfluorides
ANTIMICROBIAL, WITHOUT SIDE EFFECTS
nanoscale metallfluorides
COMPLETE SURFACE FINISHING
nanoscale metallfluorides
REDUCED SOLDERING TEMPERATURE
nanoscale metallfluorides
ANTIREFLECTIVE COATINGS
nanoscale metallfluorides
LOW REFRACTIVE INDICES FROM 1.23 TO 1.32
nanoscale metallfluorides
SIGNIFICALLY HIGHER TEMPERATURE RESISTANCE
nanoscale metallfluorides
ADJUSTABLE REFRACTIVE INDEX IN FILLING MATERIAL
Start > Research and Development > Ceramics
nanofluor – sintering aids, optoceramics
CERAMICS
Die seit kurzem zugänglichen nanoskaligen Metallfluoride von nanofluor zeigen Eigenschaften, die deutlich verschieden von herkömmlichen Metallfluoriden sind.

Durch den Einsatz von nano-MgF2 wird eine feinere Gefügestruktur (Abb. 1 und Abb. 2) erhalten, die eine deutlich verbesserte optische Transparenz (Abb. 3) und deutlich höhere Vickershärte der erhaltenen Korundkeramik zur Folge hat.
  • Abbildung 1: Änderung der Korngröße und Verteilung durch den Zusatz von nano-MgF<sub>2</sub><br>Abbildung 1: Änderung der Korngröße und Verteilung durch den Zusatz von nano-MgF2
  • Abbildung 2: feinere Gefügestruktur durch den Zusatz von nano-MgF<sub>2</sub> - REM Aufnahme<br>Abbildung 2: feinere Gefügestruktur durch den Zusatz von nano-MgF2 - REM Aufnahme
  • Abbildung 3: Verbesserte optische Transparenz - IV. reine Korundkeramik / V. MgF<sub>2</sub>-dotierte KorundkeramikAbbildung 3: Verbesserte optische Transparenz - IV. reine Korundkeramik / V. MgF2-dotierte Korundkeramik
Der Einsatz von MgF2 führt auch zu einer Veränderung des Berstdrucks der dotierten Korund-keramiken.
AusgangsmaterialBerstdruck (bar)Veränderung (%)
99% Al2O3607
99% Al2O3 versetzt mit MgF2623+2.64
96% Al2O3547
96% Al2O3 versetzt mit MgF2673+23.00
SINTERHILFSMITTEL
Durch den Einsatz von nano-Metallfluoridsolen werden Verbesserungen in mehreren Bereichen und neue Anwendungen für Korundkeramiken möglich. Bei geringerem Materialaufwand, dem Einsatz von preiswerteren Rohstoffen und zeitsparenden Technologien durch die Reduzierung von Arbeitsschritten sind Finalprodukte in vergleichbarer oder besserer Qualität erreichbar (Abb. 4).

Für weitere Einsatzfelder wie Prothetik / medizinische Produkte und andere Spezialkeramiken gibt es potenzielle Anwendungen.
  • Abbildung 4: veränderte - feinere - Gefügestruktur durch den Zusatz von nano-MgF<sub>2</sub> - REM Aufnahme<br>Abbildung 4: veränderte - feinere - Gefügestruktur durch den Zusatz von nano-MgF2 - REM Aufnahme
VORTEILE UND EIGENSCHAFTEN
  • Absenkung der Sintertemperatur um ca. 70°C bei gleicher Sinterdichte
  • Signifikant verbesserte Gefügestruktur, die Vickershärte steigt von ca. 2100 für reine Korundkeramiken auf ca. 3200 für mit nano-MgF2-versetzte Keramiken
  • Die so hergestellten Formkörper weisen eine Bruchfestigkeit (Doppelringbiegeversuch) von 700MP und eine Mikrohärte HV0,1=3000 auf, und bei Berstdruckuntersuchungen an Al2O3 Probekörpern – hergestellt aus 99% und 96 % Al2O3 – sind Qualitätsverbesserungen nachweisbar, insbesondere eine enorme Verbesserung bei „niederwertigem“ Ausgangsmaterial.


OPTOKERAMIK
Die nach der fluorolytische Sol-Gel-Synthese erhaltenen Sole ermöglichen das Aufbringen antireflektiver Beschichtungen mit Transmissionen von ca. 99.8% für Anwendungen in einem breiten Spektralbereich.

Neben Glas können auch transparente, polykristalline MgAl2O4-Spinell Keramiken mit MgF2 oder CaF2 Beschichtungen versehen werden, um hohe in-line-transmission (RIT), hohe Festigkeit und Härte zu erreichen. Die anti-reflektiven Schichten erhöhen die Transmission bei MgAl2O4-Spinell Keramiken um bis zu 15% (Abb. 5).
  • Abbildung 5: Beschichtung mit CaF<sub>2</sub>-SolAbbildung 5: Beschichtung mit CaF2-Sol
verbesserte optische Transparenz von mit MgF<sub>2</sub>-dotierten Korundkeramiken
verbesserte optische Transparenz von mit MgF2-dotierten Korundkeramiken