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FP6

NAMACO — Ergebnis in Kürze

Project ID: 31944
Gefördert unter: FP6-SME

Verbesserte Mikrowellenabsorptionstechnologie

Wellenleiter sind Leitungen, in denen sich verschiedene Formen hochfrequenter elektromagnetischer Wellen ausbreiten. Sie schützen empfindliche Bauelemente vor schädigender reflektierter Strahlung und können nun dank der Arbeit EU-finanzierter Forscher mittels einer neuen kostengünstigen Spritztechnologie besser beschichtet werden.
Verbesserte Mikrowellenabsorptionstechnologie
Die konventionelle Technologie zur Absorption reflektierter hochfrequenter Mikrowellenstrahlung besteht aus gepressten und gebrannten Ferritkacheln, die an die Wellenleiterwände geklebt sind. Diese Lösung ist jedoch sowohl hinsichtlich der Funktion (Luftspalte und Einsatz von Klebstoffen) als auch der Kosten für Arbeit und Materialien problematisch.

Das Namaco-Projekt ("Nanostructured thermally sprayed magnetic coatings for microwave absorption applications") wurde initiiert, um neue nanostrukturierte Ferritpulver und den Prozess für deren thermisches Spritzen zu entwickeln, der unter kontrollierten Bedingungen Beschichtungen mit geringer Porosität und sehr kleinen Korngrößen auf Wellenleiterbauteile applizieren soll.

Die Forscher konzentrierten sich hauptsächlich auf das Hochgeschwindigkeitsflammspritzen (High Velocity Oxy Fuel, HVOF) und hochmoderne Plasmaspritztechnik (Advanced Plasma Spray, APS). Sie ermittelten spritzbare Materialien und Pulvertypen und entwickelten Methoden zur Messung des magnetischen Verlustfaktors. Diese Verfahrensweise ermöglichte den Vergleich herkömmlicher Ferritmaterialien mit HVOF- und APS-gespritzten Proben im interessierenden Frequenzbereich von zwei bis drei Gigahertz.

Nachdem akzeptable Ergebnisse für die Mikrowellenabsorption in Laborexperimenten erzielt werden konnten, führten die Forscher größer angelegte industrielle Versuche zum thermischen Spritzen durch. Sie stellten für die von den Projektpartnern gewünschten Anwendungen geeignete Pulver her. Ihnen gelang die erfolgreiche Spritzbeschichtung. Fertigung und Bewertung von Demonstratorbauteilen in realer Größe folgten.

Kostenvoranschläge zeigen eine 40-prozentige Reduktion im Vergleich zu herkömmlichen gesinterten und geklebten Ferritkacheln, wobei die Kostenvorteile für größere Produktionsmengen zunehmen.

Namaco erzielte neuartige Materialien und Technologien zur Spritzbeschichtung von empfindlichen Wellenleiterbauteilen, um reflektierte hochfrequente Mikrowellenstrahlung zu absorbieren. Außerdem umfasst der Ansatz zum thermischen Spritzen die potenzielle Anwendung bei gekrümmten und komplexen Oberflächen, was mit herkömmlichen Ferritkacheln nicht möglich war.

Die Untersuchung weiterer Ferritpulverzusammensetzungen könnte zur Entwicklung anderer Breitbandsysteme oder Absorber inspirieren, die für einen breiteren Mikrowellenfrequenzbereich geeignet sind, als das derzeit möglich ist. Die Namaco-Projektergebnisse verkörpern die Chance auf eine deutliche Verbesserung der europäischen Position auf dem Gebiet der Hochfrequenz-Strahlungsabsorptionstechnologie.

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