Forschungsschwerpunkte

Grenzflächen

Wesentliche Eigenschaften des Werkstoffes Glas werden durch seine Oberfläche bestimmt, z. B. die Festigkeit und die optische Qualität. Aktuelle Forschungsthemen sind die Alterung und die Korrosion von Glasoberflächen vom Zeitpunkt der Entstehung an, während der Lagerung, der Reinigung und im Gebrauch

Erste Reaktionen auf Glasoberflächen

Im Vergleich verschiedener Glasarten sind für Produkte mit unterschiedlicher Vorgeschichte ähnliche Änderungen der Topographie zu beobachten. Die Ursachen für die allerersten Stadien der Differenzierung auf Glasoberflächen werden in einem Grundlagenforschungsprojekt untersucht, in dem gezielt die möglichen Keime für die erste Reaktionen auf silicatischen Modelflächen gezüchtet werden.  
Eine Studie zur Veränderung von Flach- und Rohrglas während der kommerziellen Lagerung vor dem Weiterverarbeiten zeigten, dass Variationen des Ausgangszustandes, die bereits bei der Formgebung auftreten können, die Weiterverarbeitbarkeit bestimmen.

Veredelung von Gläsern

Weitere Arbeiten vergleichen tatsächliche Bewitterung mit Labortest. Veredelung, d.h. die gezielte Modifikationen der Oberfläche, ist unverzichtbar in der modernen Glasproduktion. Kann ein Glasprodukt kommt unveredelt auf den Markt. Der wichtigste Veredelungsprozess ist die Beschichtung. Im Fachgebiet Anorganisch-nichtmetallische Werkstoffe werden Grenzflächen zwischen Grundglas und Schichten untersucht und Sol-Gel-Beschichtungen entwickelt.

Mikrostrukturierung

Die Forschungsaktivitäten umfassen:

• die Entwicklung, Herstellung und Verarbeitung technischer Gläser für Anwendungen auf den Gebieten: Mikromechanik, -optik und -fluidik

• die Entwicklung von Mikro- und Nanostrukturierungstechniken

• die Untersuchung von Struktur – Eigenschaftsbeziehungen sowie Bauteileigenschaften
   

Die Arbeiten lassen sich dazu im Wesentlichen den folgenden 3 Schwerpunkten zuordnen:

Fotostrukturierbare Gläser

Ein spezielles Verfahren zur Herstellung mikrostrukturierter Glasbauteile mit hohem Aspektverhältnis ist das Fotoformverfahren. Voraussetzung dafür sind Gläser geeigneter chemischer Zusammensetzung, die eine UV-Empfindlichkeit aufweisen. Hierbei handelt es sich um Spezialgläser die durch eine strahlungsinduzierte Keimbildung infolge einer thermischen Behandlung partiell in eine Glaskeramik überführt werden können. Für eine geometrische Mikrostrukturierung werden kristallisierte Bereiche nasschemisch geätzt.

Anwendungen mikrostrukturierter Gläser in der Tiefdrucktechnik

Neue Anwendungsmöglichkeiten mikrostrukturierbarer Gläser eröffnen sich auf dem Gebiet der Tiefdrucktechnik sowohl im Bereich der Druckstempelherstellung als auch im Bedrucken von biegbaren Glassubstraten. Die chemische Beständigkeit und die hohe mechanische Festigkeit gepaart mit der Hochtemperaturstabilität dielektrischer Kennwerte ermöglicht das Drucken verschiedenster elektrisch funktionalisierter Tinten u.a. für TFT-, OLED- und Fotovoltaik-Anwendungen.

Glasverziehtechnologie

Mikrokapillare Bauteile können über die Glasverziehtechnologie kostengünstig hergestellt werden. Zahlreiche Designmöglichkeiten durch Variation der Geometrie und Anordnung der Ausgangsglasrohre bzw. –stäbe und die Nutzung von Gläsern mit unterschiedlichen Eigenschaften führen zu einer breiten Palette an mikro- und nanostrukturierten Glasbauteilen für vielfältige Anwendungen. Aktuelle Themen befassen sich mit dem Verziehen poröser Gläser.

Weitere Informationen zu Glas in der Mikrotechnik

Phasenseparation in Gläsern

Überblick