Dotierung

Dotierungen – Veränderung von Materialeigenschaften

Der Begriff „Dotierung“ stammt vom Lateinischen „dotare“ und bedeutet „ausstatten“. Beim Dotieren werden sehr geringe Mengen von Fremdatomen in ein Basismaterial eingebracht, um dessen Eigenschaften zu verbessern – zum Beispiel in der Leitfähigkeit oder auch zur Stabilisierung der Struktur keramischer Materialien. Die Fremdatome werden dabei zum Beispiel ins Kristallgitter „eingebaut“. Die so erzeugten Fremdstellen im Kristallgitter führen zu den gewünschten Materialeigenschaften.

Dotierung in Pulsationsreaktoren

Bei IBU-tec führen wir Dotierungen in unseren Pulsationsreaktoren durch. Dafür haben wir ein neues Verfahren entwickelt, eine Thermoschock-Kalzinierung mit anschließender gezielter Abkühlung. Wir stellen aus dem Basismaterial und dem einzubringenden Stoff eine Lösung, eine Suspension oder ein Feuchtpulver her. Für optimale Materialeigenschaften im späteren Produkt muss das Mischverhältnis richtig abgestimmt werden.

Nachdem die Mischung in den Pulsationsreaktor eingedüst wurde, findet im Reaktionsraum fast gleichzeitig eine Trocknung und Kalzinierung statt, wobei die Fremdatome im Basismaterial fixiert werden. Um bestmögliche finale Eigenschaften zu erzielen, kommt es auf eine gute Abstimmung der Reaktionsparameter wie zum Beispiel die Partikeltemperatur oder die Verweilzeit an.

Eine Dotierung im Pulsationsreaktor hat den Vorteil, dass eine extrem feine und homogene Verteilung der Dotierungsstoffe entsteht, was vor allem für Elektronikmaterialien entscheidend ist. Außerdem ist das Verfahren weitaus effizienter als herkömmliche Methoden, die einzubringenden Stoffe können somit deutlich sparsamer eingesetzt werden. Gerade bei wertvollen Materialien wie Edelmetallen sind diese Einsparungen entscheidend.

Im Pulsationsreaktor haben wir bereits Erfahrung mit der Dotierung verschiedener keramischer Materialien gesammelt, zum Beispiel Aluminiumoxid und Zirkoniumoxid, jeweils als Basismaterial oder als einzubringendes Material. Auch die Dotierung keramischer Materialien mit Yttriumoxid und Magnesiumoxid konnten wir schon mit unserem Verfahren testen.

Wenn Sie bei Projekten, die Dotierungen beinhalten, Unterstützung brauchen, kontaktieren Sie uns, wir beraten Sie gerne.