Hochsensitive Dünnfilm-Dehnungsmessstreifen auf Metallfolienbasis für den Einsatz unter rauen Umgebungsbedingungen

Rico Ottermann

doi:10.5771/9783690301947

Zusammenfassung

In der modernen Produktionstechnik werden zur Prozessüberwachung Dehnungsmessstreifen (DMS) eingesetzt. Herkömmliche DMS stoßen aufgrund ihres polymerbasierten Aufbaus in rauen Umgebungsbedingungen, z.B. im Hochtemperaturbereich, an ihre Grenzen. Hier setzt die vorliegende Dissertation an, indem diese Forschungslücke durch die Entwicklung polymerfreier metallfolienbasierter DMS behandelt wird. Neben der Entwicklung einer metallischen Fügeverbindung liegt der Fokus auf der hochsensitiven Sensorschicht, wozu zwei Ansätze untersucht werden: Laserkristallisiertes Silizium sowie reaktiv gesputterte Chromoxidschichten (CrOx). Letztere überzeugen bei einem Sauerstoffgehalt von 18 at% durch eine dreifache Dehnungssensitivität gegenüber dem Industriestandard bei gleichzeitig exzellenter Temperaturkompensation. Die Arbeit demonstriert die Hochtemperaturstabilität bis 400 °C und ebnet damit den Weg für die präzise Überwachung hochbelasteter Metallkomponenten.

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Bibliographische Angaben

Auflage: 1/2026
Copyrightjahr: 2026
ISBN-Print: 978-3-690-30186-2
ISBN-Online: 978-3-69030-194-7
Verlag: TEWISS, Garbsen
Reihe: Berichte aus dem IMPT
Band: 02/2026
Sprache: Deutsch
Seiten: 180
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

1. Danksagung Kein Zugriff
2. Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff
3. Abbildungsverzeichnis Kein Zugriff
4. Tabellenverzeichnis Kein Zugriff
5. Symbolverzeichnis Kein Zugriff
1 Einleitung Kein Zugriff Seiten 1 - 2
1. 2.1 Dehnungsmessstreifen Kein Zugriff
2. 2.2 Hochsensitive Metall- und Halbleiter-DMS Kein Zugriff
3. 2.3 Fügeverfahren Kein Zugriff
1. 3.1 Anlagentechnik zur Dünnfilmprozessierung Kein Zugriff
2. 3.2 Mess- und Prüftechnik zur Charakterisierung Kein Zugriff
4 Ziel der Arbeit und Vorgehensweise Kein Zugriff Seiten 31 - 32
1. 5.1 Simulation der Dehnungsübertragung Kein Zugriff
2. 5.2 Thermokompressives Fügen mittels Lotdepot Kein Zugriff
3. 5.3 Experimentelle Dehnungsübertragung Kein Zugriff
1. 6.1 Herstellung von Isolationsschichten Kein Zugriff
2. 6.2 Charakterisierung der Isolationsschichten Kein Zugriff
1. 7.1 Einfluss des Sensorlayouts auf die Dehnungssensitivität Kein Zugriff
2. 7.2 Einfluss des Annealings auf die Temperatursensitivität Kein Zugriff
1. 8.1 Dünnfilmherstellung von Si-Halbleiter-Schichten Kein Zugriff
2. 8.2 Laserannealing Kein Zugriff
3. 8.3 Übertragung der Si-DMS auf das Metallfoliensensorkonzept Kein Zugriff
1. 9.1 Parametervariationen zur Herstellung von CrOx- und CrNx-DMS Kein Zugriff
2. 9.2 Mikrostrukturanalyse von CrOx-Schichten Kein Zugriff
3. 9.3 DMS-Layout-Optimierung zur Sensitivitätssteigerung Kein Zugriff
4. 9.4 Übertragung der CrOx-DMS auf das Metallfoliensensorkonzept Kein Zugriff
10 Zusammenfassung und Ausblick Kein Zugriff Seiten 123 - 127
11 Literaturverzeichnis Kein Zugriff Seiten 128 - 144
1. 12.1 Charakterisierung des UV-ns-Lasers Kein Zugriff
2. 12.2 Prozessplan zur Herstellung metallfolienbasierter Si-DMS Kein Zugriff
3. 12.3 Prozessplan zur Herstellung metallfolienbasierter CrOx-DMS Kein Zugriff
13 Wissenschaftlicher Werdegang Kein Zugriff Seiten 152 - 153