Advanced Processes for Better Materials – Tape Casting from Nanoparticles

• Published in: Chemie ingenieur technik Vol. 83; no. 4; pp. 535 - 544
• Main Authors: Knieke, Catharina, Peukert, Wolfgang, Vozdecky, Pavel, Roosen, Andreas
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: 01.04.2011
• ISSN: 0009-286X; 1522-2640
• DOI: 10.1002/cite.201000138

Abstract Am Beispiel der Herstellung keramischer Folien wird gezeigt, wie verfahrenstechnische Fortschritte zu verbesserten Werkstoffeigenschaften führen. Ein wesentlicher verfahrenstechnischer Fortschritt ist die Möglichkeit, Nanopartikel durch Echtzerkleinerung in Rührwerkskugelmühlen in hoher Ausbeute herzustellen. Die nanoskaligen Suspensionen können direkt zu keramischen Folien verarbeitet werden. Die Verarbeitung der Nanopartikel erfordert eine Anpassung der bestehenden Prozessbedingungen und führt zu deutlichen Eigenschaftsverbesserungen der daraus hergestellten Werkstoffe hinsichtlich Gefügestruktur, Oberflächenrauhigkeit, Festigkeit und optischer Transparenz. It is shown by the example of a ceramic tape casting process, how advances in the field of process engineering lead to improved material properties. One great advance is the possibility of producing nanoparticles in stirred media mills. The nano‐sized particle suspensions can be directly processed to ceramic tapes. The processing of nanoparticles requires specifically adjusted process conditions, but leads to a drastic improvement of the final product properties. Hence, dense and crack‐free ceramic tapes with a higher mechanical strength, a lower surface roughness and a translucent character compared to tapes from micro‐sized powders can be obtained.