弗勞恩霍夫陶瓷技術(shù)與系統(tǒng)研究所（Fraunhofer IKTS）于2024年8月29日在德國(guó)圖林根州赫爾姆斯多夫的研究所新址開設(shè)了一個(gè)新的透明陶瓷研發(fā)中心。該研究所旨在與有意的工業(yè)合作伙伴一起開發(fā)各種創(chuàng)新且經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用。
氧化物陶瓷部門負(fù)責(zé)人Sabine Begand博士表示：“我們現(xiàn)在不僅在實(shí)驗(yàn)室，而且在試點(diǎn)和系列規(guī)模上擁有完整的透明陶瓷組件生產(chǎn)工藝鏈的基礎(chǔ)設(shè)施。這使我們能夠極大地?cái)U(kuò)展我們?cè)谕该魈沾煞矫娴膶I(yè)知識(shí)和應(yīng)用范圍?！?/p>
IKTS從CeramTec-ETEC接管了透明陶瓷部門和PERLUCOR?品牌。大約20套制造系統(tǒng)和100臺(tái)小型設(shè)備，覆蓋了700平方米的生產(chǎn)區(qū)域，已整合到赫爾姆斯多夫研究所的基礎(chǔ)設(shè)施中。圖林根自由州為這一計(jì)劃提供了250萬歐元的資金。透明陶瓷將大大受益的行業(yè)包括光學(xué)、光電子、民用防護(hù)、安全技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)、激光和傳感器技術(shù)、掃描儀和顯示技術(shù)、汽車和航空航天工業(yè)以及機(jī)械工程。
新基礎(chǔ)設(shè)施包括高純度粉末的調(diào)制、成型、熱處理、激光和超精密加工設(shè)備和系統(tǒng)。弗勞恩霍夫IKTS透明陶瓷組負(fù)責(zé)人Martin Drüe博士強(qiáng)調(diào)：“一方面是要在試點(diǎn)和系列規(guī)模上生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的透明陶瓷。純度和高透明度在這里起決定性作用。另一方面，我們期待與工業(yè)伙伴開展令人興奮的前沿開發(fā)工作。這不僅涉及材料分析和開發(fā)、陶瓷的設(shè)計(jì)或成型，還包括與系統(tǒng)集成相關(guān)的特定應(yīng)用問題。這是因?yàn)椋ǔＩ婕靶枰该魈沾膳c其他材料如玻璃、鈦或貴金屬相結(jié)合的應(yīng)用。”工業(yè)伙伴可以將研發(fā)中心的技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)使用，進(jìn)行試驗(yàn)，并從機(jī)械測(cè)試、層壓和印刷測(cè)試的結(jié)果中獲益。例如，現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)約10,000個(gè)單位的原型和試點(diǎn)系列生產(chǎn)，以及組件尺寸的近四倍增加。透明陶瓷的連接也是開發(fā)的重點(diǎn)，以進(jìn)一步增加幾何形狀的多樣性。IKTS的研究人員還設(shè)定了穩(wěn)步提高組件生產(chǎn)可重復(fù)性的目標(biāo)。
透明陶瓷具有出色的機(jī)械和光學(xué)特性：這種材料的硬度是玻璃的四倍，并且在紅外和紫外范圍內(nèi)的光透過率顯著更好。該材料還具有高抗刮擦性和耐溫性，以及良好的熱導(dǎo)率。由于其高硬度，這種材料非常適合用于防彈保護(hù)應(yīng)用——例如，與玻璃或塑料等基材結(jié)合使用，組件可以在相同的保護(hù)效果下顯著變薄，從而減少材料使用量和重量。透明陶瓷在自動(dòng)駕駛、駕駛輔助、運(yùn)輸、航空和激光頭保護(hù)系統(tǒng)等領(lǐng)域也具有優(yōu)勢(shì)。除了卓越的透光性和機(jī)械性能外，透明陶瓷的化學(xué)穩(wěn)定性和生物相容性使其非常適合用于醫(yī)療技術(shù)中的應(yīng)用，例如微型植入物。交互式屏幕，如平視顯示器，也必須既堅(jiān)固又輕便。這首先是移動(dòng)設(shè)備和其他高端應(yīng)用制造商的需求，透明陶瓷非常適合這些需求。