Morgan Advanced Materials Hermetisch dichtes Fügeverfahren für Keramik/Keramik Verbindungen

Morgan Advanced Materials hat ein neuartiges Fügeverfahren zum Verbinden von Keramik mit Keramik entwickelt, das insbesondere bei anspruchsvollen Hochdruck-Fluid-Handling und Vakuumanwendungen zum Einsatz kommt.

Durch vorhergehendes Auftragen eines speziellen Mediums auf eine oder beide Fügeflächen erreicht diese Klebeverbindungstechnologie eine hohe Zugefestigkeit. Das Verfahren eignet sich sowohl für poröse als auch für hochdichte Keramiken. Dadurch ist es prädestiniert für den Einsatz beim Fluid-Handling  sowie in Dioden-gepumpten Lasern. Interne Untersuchungen der neuen Verbindungstechnologie haben beeindruckende Ergebnisse gebracht. Mit einer Bindungsfestigkeit von 132 MPa und einer Bruchkraft von 111.147,3 N. Diese beiden Werte übersteigen die beim herkömmlichen Brandverfahren und bei adhäsiven Klebeverbindungen erreichten Werte um ein Vielfaches 7,7 MPa und 5669,886 N bzw. 5,4 MPa und 4515,837 N. bei der gleichen Anwendung. Die Tests wurden in kontrollierter und systematischer Weise nach einem firmeneigenen Verfahren durchgeführt. Internationale Standards fanden keine Anwendung.

Yannick Galais von Morgan erläutert: „Eine hochbelastbare Verbindung hat für die Kunden viele Vorteile. Das Verfahren lässt sich schneller durchführen als das Metallisieren oder Hartlöten und erfordert keine Verfahrensschritte bei hohen Temperaturen. Morgans Verbindungstechnologie ist damit auch sehr kosteneffizient. Interne Untersuchungen haben gezeigt, dass die Technologie zu Verbindungen führt, die genauso stark sind wie hartgelötete oder metallisierte Verbindungen. Die innovative Verbindungstechnologie eignet sich außerdem für Anordnungen mit komplexen Verbindungen und garantiert auch bei Anwendungen mit komplizierter Geometrie eine starke Verbindung.“

Die Technologie ist für Druckanwendungen bestens geeignet und kann auf Grund vollständig dichter Verbindungen im Fluid-Handling eingesetzt werden. Darüber hinaus kann sie eine hermetische Dichte mit einem Vakuum von bis zu 10¯8 mbar erzeugen, wie sie bei elektrischen Isolierungen oder Behältern bzw.  Kammern erforderlich ist.

Interne Druckversuche haben gezeigt, dass die Verbindung je nach Ausführung Drücken von über 25 bar standhalten kann. Durch sehr eng kontrollierte Toleranzen und Spaltmaße können die Morgan –Ingenieure Systeme entwickeln, bei denen ein eingeschlossener Rotor dank dieser Verbindungstechnologie in Hochtemperaturumgebungen eingesetzt werden kann. Solche Gestaltungsmöglichkeiten und Technologien ebnen Anwendungen den Weg, bei denen Druckunterschiede eine Rolle spielen, so zum Beispiel bei der Entsalzung.

Bei anderen Anwendungen wie Hochleistungs-Dioden-gepumpten Lasern können mit dieser Technologie Hybrid- Komponenten konstruiert werden. So kann z. B. eine reflektierende poröse Keramik mit einem dichten keramischen Material kombiniert werden. Bei derartigen Hybrid-Konstruktionen wird hoch reflektierendes Sintox Aluminiumsilikat mit Deranox 995 verbunden. Sintox Aluminiumsilikat bietet aufgrund seiner Partikelgröße eine gute Streuung des Laserlichts und damit eine exzellente mikrostrukturelle Kontrolle der definierten Porosität. Das Material gewährleistet eine hochdiffuse Reflektion und verhält sich wie ein großer Reflektor der Strahlungsquelle, indem er das Licht sowohl reflektiert als auch durch Refraktion zurück in die Kavität wirft. Der Deranox 995 liefert hohe Festigkeit sowie eine hohe Undurchlässigkeit für die Kühlflüssigkeit. Die hohe mechanische Festigkeit von Deranox 995 verleiht der Struktur die nötige Festigkeit, um den Diodenstapel zu befestigen. Gleichzeitig entfaltet das Kühlmittel über eingebrachte Kühlkanäle im vollmassiven Material seine Wirkung, ohne in Kontakt mit den Diodenstapeln zu kommen.


Über Morgan Advanced Materials
Morgan Advanced Materials ist ein weltweit in der Werkstofftechnik tätiges Unternehmen, das eine breite Palette hochspezieller technischer Produkte mit außergewöhnlichen Eigenschaften für vielfältige Industrien und verschiedenen Standorte anbietet.

Morgan Advanced Materials ist weltweit präsent mit mehr als 10.000 Mitarbeitern in 50 Ländern und bedient spezialisierte Märkte in den Bereichen Energie, Transport, Gesundheitswesen, Elektronik, Sicherheit und Verteidigung, Petrochemie und anderen Industriebranchen. Das Unternehmen ist an der Londoner Börse im Bereich Engineeringnotiert (Aktien-Symbol MGAM).