DE102015223449A1 - Electric device with a wrapping compound - Google Patents
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Abstract
Es wird eine elektrische Vorrichtung mit einem elektrischen Bauteil (12), welches von einer eine Zementmasse (22) aufweisenden Umhüllmasse (20) zumindest teilweise umhüllt ist vorgeschlagen, wobei die Umhüllmasse (20) ein Schichtsystem (22) aus mindestens zwei diskreten Schichten (22) mit jeweils einer Zementmasse (22, 22‘, 22‘‘) aufweist.An electrical device with an electrical component (12) which is at least partially enveloped by an encapsulation compound (20) having a cement compound (22) is proposed, wherein the encasing compound (20) comprises a layer system (22) comprising at least two discrete layers (22 ), each having a cement composition (22, 22 ', 22' ').
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Vorrichtung mit einem elektrischen Bauteil, welches von einer Umhüllmasse zumindest teilweise umhüllt ist sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen elektrischen Vorrichtung. The present invention relates to an electrical device with an electrical component, which is at least partially enveloped by a Umhüllmasse and a method for producing such an electrical device.
Stand der TechnikState of the art
Die Erhöhung der Zuverlässigkeit und der Effizienz sowie die Senkung der Kosten von Leistungselektronikmodulen und robusten Sensorsystemen sind heutzutage von höchster Bedeutung. Die aktuellen Umhüllmaterialien (Epoxid-Verbindungen, Silikonmassen) sind auf einen Temperaturbereich von unter 200°C begrenzt. Durch die Erschließung des Temperaturbereiches von bis zu 300°C bzw. 350°C für Umhüllmaterialien kann der Betriebsbereich von modernen Leistungshalbleitern (z.B. SiC) über 200°C hinaus erweitert werden, ohne das auf die Zusatzfunktion eines Umhüllmaterials (z.B. Schutz vor Umwelteinflüssen, verbesserte Thermik) verzichtet werden muss.Increasing reliability and efficiency, as well as lowering the cost of power electronics modules and robust sensor systems, are of paramount importance today. The current wrapping materials (epoxy compounds, silicone compounds) are limited to a temperature range below 200 ° C. By exploiting the temperature range of up to 300 ° C or 350 ° C for wrapping materials, the operating range of modern power semiconductors (eg SiC) can be extended beyond 200 ° C, without the additional function of a wrapping material (eg protection from environmental influences, improved Thermal) must be waived.
Aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine elektrische Vorrichtung mit einem elektrischen Bauteil, welches von einer eine Zementmasse aufweisenden Umhüllmasse zumindest teilweise umhüllt ist, wobei die Umhüllmasse ein Schichtsystem aus mindestens zwei diskreten Schichten mit jeweils einer Zementmasse aufweist.The subject matter of the present invention is an electrical device with an electrical component which is at least partially enveloped by an encasing compound having a cement compound, the encasing compound having a layer system of at least two discrete layers each having a cement mass.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Vorrichtung mit einem elektrischen Bauteil, welches von einer eine Zementmasse aufweisenden Umhüllmasse zumindest teilweise umhüllt wird, mit folgenden Schritten:
- – Bereitstellen mindestens einer ersten und einer zweiten Zementmasse;
- – Aufbringen der ersten Zementmasse als erste diskrete Schicht auf das elektrische Bauteil derart, dass das elektrische Bauteil zumindest teilweise umhüllt wird;
- – Aufbringen der zweiten Zementmasse als zweite diskrete Schicht auf die erste diskrete Schicht, um ein Schichtsystem der Umhüllmasse zu bilden; und
- – Behandeln mindestens einer der Zementmassen der diskreten Schichten.
- - providing at least a first and a second cement paste;
- - Applying the first cement paste as a first discrete layer on the electrical component such that the electrical component is at least partially enveloped;
- Applying the second cement paste as a second discrete layer to the first discrete layer to form a layer system of the encapsulant; and
- Treating at least one of the cement masses of the discrete layers.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem die Verwendung eines Schichtsystems als Umhüllmasse für ein elektrisches Bauteil einer elektrischen Vorrichtung, wobei das Schichtsystem mindestens zwei diskrete Schichten mit jeweils einer Zementmasse aufweist.The present invention furthermore relates to the use of a layer system as encasing compound for an electrical component of an electrical device, wherein the layer system has at least two discrete layers each having a cement compound.
Das elektrische Bauteil kann bspw. ein Halbleiterbauelement, ein Sensorelement, eine Induktivität, eine Kapazität, eine Batteriezelle, ein Batteriemodul oder eine Schaltungsanordnung sein. Unter einem elektrischen Bauteil kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch jegliches aktive und passive Bauelement bzw. Hochleistungs-Bauelement verstanden werden. Die elektrische Vorrichtung kann hierbei ein Trägersubstrat aufweisen, auf dem das elektrische Bauteil angeordnet ist. The electrical component may, for example, be a semiconductor component, a sensor element, an inductance, a capacitance, a battery cell, a battery module or a circuit arrangement. In the context of the present invention, however, an electrical component can be understood as meaning any active and passive component or high-performance component. The electrical device may in this case have a carrier substrate on which the electrical component is arranged.
Unter einem Zement kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein anorganisches, metallfreies, hydraulisches Bindemittel verstanden werden. Der Zement erhärtet hierbei hydraulisch, d.h. es findet eine chemische Reaktion mit Wasser statt unter Bildung stabiler, unlöslicher Verbindungen. Hierbei kann der Zement zu Beginn des Verfahrens bzw. vor der Hydratation als feingemahlenes Pulver ausgebildet sein, welches mit Wasser bzw. Zugabewasser unter der Bildung von Hydraten reagiert, erstarrt und erhärtet. Die Hydrate können dabei Nadeln und/oder Plättchen ausbilden, welche sich verzahnen und somit zu einer hohen Festigkeit des Zementes führen. Im Gegensatz dazu erhärtet ein Phosphatzement nicht hydraulisch. Es findet eine Säure-Basen-Reaktion unter Bildung eines Salzgels statt, welches später zu einer meist amorphen Masse erstarrt. Bei der Säure-Base-Reaktion werden H+ (Wasserstoff-Ionen) ausgetauscht.Under a cement can be understood in the context of the present invention, an inorganic, metal-free, hydraulic binder. The cement hardens hydraulically, i. it undergoes a chemical reaction with water to form stable, insoluble compounds. Here, the cement may be formed at the beginning of the process or prior to hydration as finely ground powder, which reacts with water or addition of water with the formation of hydrates, solidifies and hardens. The hydrates can form needles and / or platelets, which interlock and thus lead to a high strength of the cement. In contrast, a phosphate cement does not harden hydraulically. An acid-base reaction takes place to form a salt gel, which later solidifies to a mostly amorphous mass. In the acid-base reaction, H + (hydrogen ions) are exchanged.
Der Zement kann überwiegend aus Calciumaluminaten bestehen und während der Hydratation Calciumaluminathydrate ausbilden. Es ist vorteilhaft, wenn die Zementmasse Tonerdezement aufweist, insbesondere aus Tonerdezement besteht. Tonerdezement (Kurzzeichen CAC) ist nach
Der Tonerdezement kann bspw. folgende Zusammensetzung aufweisen:
- – Al2O3: größer oder gleich 67,8 Gew.-%
- – CaO: kleiner oder gleich 31,0 Gew.-%
- – SiO2: kleiner oder gleich 0,8 Gew.-%
- – Fe2O3: kleiner oder gleich 0,4 Gew.-%
- Al2O3: greater than or equal to 67.8% by weight
- - CaO: less than or equal to 31.0% by weight
- SiO 2: less than or equal to 0.8% by weight
- Fe2O3: less than or equal to 0.4% by weight
Unter einer diskreten Schicht kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Schicht verstanden werden, welche zu ihrer Umgebung definierte Grenzflächen aufweist. Demnach bildet jede diskrete Schicht eine eigene Einheit. Jede diskrete Schichten kann weitestgehend homogene chemische und/oder physikalische Eigenschaften aufweisen. Die diskreten Schichten können sich untereinander in ihren chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften unterscheiden. Zumindest eine der diskreten Schichten kann als Zementkomposit ausgebildet sein. D.h., mit anderen Worten, dass die diskrete Schicht eine Zementmatrix mit einem Füllstoff und/oder Additiv und/oder Zementwirkstoff aufweisen kann. Die diskreten Schichten können folgende Zusammensetzung aufweisen:
- – Bindemittel Tonerdezement: größer oder gleich 8 Gew.-% bis kleiner oder gleich 47 Gew.-% (bspw. SECAR 71)
- – Reaktionsmittel Wasser: größer oder gleich 10 Gew.-% bis kleiner oder gleich 28 Gew.-%
- – Füllstoff: größer oder gleich 25 Gew.-% bis kleiner oder gleich 82 Gew.-%
- Binder alumina cement: greater than or equal to 8% by weight to less than or equal to 47% by weight (eg SECAR 71)
- - Reactant water: greater than or equal to 10 wt .-% to less than or equal to 28 wt .-%
- Filler: greater than or equal to 25% by weight to less than or equal to 82% by weight
Der Füllstoff kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus:
- – Al2O3: fein d50 ca. 1 µm bis grob d50 ca. 150–200 µm
- – Alpha-Si3N4: fein ca. 1 µm bis grob ca. 100 µm
- – Hex. BN: fein ca 15 µm bis grob ca. 250 µm
- – SiC: fein ca. 10–50 µm bis grob ca. 600 µm
- – AlN: fein ca. 1 µm bis grob ca. 100 µm
- - Al2O3: fine d50 approx. 1 μm to roughly d50 approx. 150-200 μm
- - Alpha-Si3N4: fine about 1 μm to roughly 100 μm
- - Hex. BN: fine about 15 microns to roughly 250 microns
- - SiC: fine about 10-50 microns to roughly 600 microns
- AlN: fine about 1 μm to roughly 100 μm
Die Zementmassen können z.B. mittels eines Druckprozesses, Sprühprozesses und/oder Gießprozesses aufgebracht werden.The cement compositions may e.g. be applied by means of a printing process, spraying process and / or casting process.
Unter einem Schritt des Behandelns kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Härteschritt oder ein Reaktionsschritt verstanden werden. Der Schritt des Behandelns kann bspw. einen Tauchprozess umfassen. Der Schritt de Behandeln kann auch nur eine Teilbehandlung der Zementmasse(n) bzw. der Zementschicht(en) umfassen. D.h., mit anderen Worten, dass beim Behandeln eine partielle oder komplette Behandlung der Zementmasse(n) bzw. Zementschicht(en) erfolgen kann. Im Schritt des Behandeln kann bspw. nach dem Aufbringen der ersten Zementmasse als erste diskrete Schicht, die erste Zementmasse (teilweise) behandelt werden und nach dem Aufbringen der zweiten Zementmasse als zweite diskrete Schicht, die zweite diskerete Schicht (teilweise) behandelt werden. Es ist aber auch denkbar, dass das gesamte Schichtsystem nach dem Aufbringen der Zementmassen behandelt wird.In the context of the present invention, a step of treating can be understood as meaning a hardening step or a reaction step. The step of treating may include, for example, a dipping process. The step of treating may also include only a partial treatment of the cement mass (s) or the cement layer (s). In other words, during treatment, a partial or complete treatment of the cement mass (s) or cement layer (s) can take place. In the step of treating, for example, after applying the first cement paste as the first discrete layer, the first cement paste can be treated (partially) and after applying the second cement paste as a second discrete layer, the second diskered layer can be treated (partially). However, it is also conceivable that the entire layer system is treated after application of the cement masses.
Unter einem Schichtsystem kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Schichtverbund aus aufeinander gestapelten Schichten verstanden werden. Das Schichtsystem kann zwischen mindestens zwei der diskreten Schichten eine funktionelle Grenzschicht aufweisen. Die funktionelle Grenzschicht kann sich bspw. an der gemeinsamen Grenzfläche zweiter diskreter Schichten ausbilden. Die funktionelle Grenzschicht bildet hierbei eine Art Reaktionszone, welche verglichen zu den beiden diskreten Schichten lokale Unterschiede im Gefüge, in der chemische Zusammensetzung und in den chemischem Eigenschaften aufweist.In the context of the present invention, a layer system can be understood as meaning a layer composite of layers stacked on one another. The layer system may have a functional boundary layer between at least two of the discrete layers. The functional boundary layer can be formed, for example, at the common interface of second discrete layers. The functional boundary layer forms a kind of reaction zone, which has local differences in microstructure, chemical composition and chemical properties compared to the two discrete layers.
Unter einer Umhüllmasse kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung jegliche Art von Verkapselung (Packaging) verstanden werden.In the context of the present invention, an encapsulation compound can be understood as any type of encapsulation (packaging).
Dadurch, dass die Umhüllmasse nicht nur aus einer zusammenhängenden Zementmasse, sondern vielmehr aus einem Schichtsystem aufweisend mehrere diskrete Schichten mit jeweils einer Zementmasse besteht, kann zum einen eine wesentlich bessere Haftung der Umhüllmasse an dem elektrischen Bauteil erzielt werden. Der Grund hierfür liegt darin, dass angepasst an die Materialpaarung die Zementmasse hinsichtlich ihrer Haftungseigenschaften optimiert und der Schichtaufbau selektiv für die Materialpaarungen zu einem Schichtsystem kombiniert werden kann. D.h., mit anderen Worten, dass z.B. die thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Schichten angepasst werden können, so dass mögliche thermische oder mechanische Missmatches zwischen dem elektrischen Bauteil und der gesamte Umhüllmasse verhindern werden. Zum anderen kann die schichtübergreifende Ausbreitung von Rissen, welche sich in einer der diskreten Schichten gebildet haben, effizient gehemmt werden, da sich die Risse lediglich bis zur Schichtgrenze bzw. zur Grenzschicht ausbreiten und dort gestoppt bzw. „gepuffert“ werden. Des Weiteren können die Eigenschaften der einzelnen diskreten Schichten und damit der gesamten Umhüllmasse genau an die Anforderungen angepasst werden, wobei die vorteilhaften Eigenschaften des Zements stets in allen diskreten Schichten beibehalten werden. Somit kann bspw. ein Teil der Schichten eine zusätzliche Funktion ausführen, z.B. eine chemische Funktion als Passivierung oder Opferschicht, um einen Schutz vor der flüssigen Zementmasse und möglichen äußere Umwelteinwirkungen wie z.B. Feuchte, Staub usw. bereitzustellen und damit das elektrische Bauteil und das Metall vor aggresiven Angriffen zu schützen. Folglich kann eine elektrische Vorrichtung mit verbesserten mechanischen und risshemmenden Eigenschaften sowie höherer Lebensdauer bereitgestellt werden.Characterized in that the Umhüllmasse not only from a contiguous cement composition, but rather consists of a layer system comprising a plurality of discrete layers, each with a cement mass, on the one hand, a much better adhesion of Umhüllmasse be achieved on the electrical component. The reason for this is that adapted to the material pairing, the cement composition can be optimized with regard to its adhesion properties and the layer structure can be selectively combined for the material pairings to form a layer system. That is, in other words, e.g. the thermal expansion coefficients of the layers can be adjusted so that possible thermal or mechanical mismatches between the electrical component and the entire encapsulant are prevented. On the other hand, the cross-layer propagation of cracks, which have formed in one of the discrete layers, can be inhibited efficiently, since the cracks only spread to the layer boundary or to the boundary layer where they are stopped or "buffered". Furthermore, the properties of the individual discrete layers and thus of the entire encapsulation compound can be adapted precisely to the requirements, the advantageous properties of the cement always being maintained in all discrete layers. Thus, for example, a portion of the layers may perform an additional function, e.g. a chemical function as a passivation or sacrificial layer, to provide protection against the liquid cement paste and possible external environmental effects, e.g. Moisture, dust, etc. provide and thus protect the electrical component and the metal from aggressive attacks. As a result, an electrical device with improved mechanical and anti-crack properties and longer life can be provided.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn mindestens zwei der diskreten Schichten teilweise an dem elektrischen Bauteil angeordnet sind. D.h., mit anderen Worten, dass mindestens zwei der diskreten Schichten derart angeordnet und/oder ausgebildet sind, dass sie beide das elektrische Bauteil kontaktieren. Durch diese Maßnahme können definierte Wärmepfade erzeugt werden, bspw. wenn die beiden Zementmassen der diskreten Schichten unterschiedliche Wärmeleitfähigkeiten aufweisen, so dass eine gezielte und damit schnellere Wärmeabfuhr an die Umgebung erreicht werden kann.It is also advantageous if at least two of the discrete layers are partially disposed on the electrical component. That is, in other words, at least two of the discrete layers are arranged and / or formed such that they both contact the electrical component. By this measure, defined heat paths can be generated, for example, if the two cement compositions of the discrete layers have different thermal conductivities, so that a targeted and thus faster heat dissipation to the environment can be achieved.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Schichtsystem einen Gradienten in Dickenrichtung des Schichtsystems aufweist. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Gradient ein Gradient der chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften der Zementmassen ist. Demnach können die diskreten Schichten bspw. einen Gradienten bzgl. ihrer chemischen und/oder strukturellen Zusammensetzung aufweisen. Der Gradient ist hierbei vorzugsweise stufenweise bezüglich der diskreten Schichten des Schichtsystems ausgebildet. D.h., mit anderen Worten, dass der Gradient nicht innerhalb der diskreten Schichten besteht, sondern dieser vielmehr von einer diskreten Schicht zu der nächsten diskreten Schicht vorliegt. Demnach können die einzelnen diskreten Schichten jeweils homogen bzgl. Ihrer chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften ausgebildet sein. Der Gradient kann gebildet werden aufgrund der Ausbildung bzw. Zusammensetzung und/oder der Art des Aufbringens und/oder der Behandlung der Zementmassen. Bei dem Gradienten kann es sich um einen positiven oder negativen Gradienten handeln. Der Gradient kann vorzugsweise ausgehend vom elektrischen Bauteil nach außen hin abnehmen. Furthermore, it is advantageous if the layer system has a gradient in the thickness direction of the layer system. It is advantageous if the gradient is a gradient of the chemical and / or physical properties of the cement masses. Accordingly, the discrete layers may, for example, have a gradient with regard to their chemical and / or structural composition. The gradient is preferably formed stepwise with respect to the discrete layers of the layer system. That is, in other words, that the gradient does not exist within the discrete layers, but rather exists from one discrete layer to the next discrete layer. Accordingly, the individual discrete layers can each be formed homogeneously with respect to their chemical and / or physical properties. The gradient can be formed on the basis of the composition and / or the method of application and / or the treatment of the cement masses. The gradient may be a positive or negative gradient. The gradient may preferably decrease starting from the electrical component to the outside.
Der Gradient kann bevorzugt ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus: Porositätsgradient, insbesondere Gradient der Porengröße und/oder der Porenanzahl, Dichtegradient, Schichtdickengradient, Gradient des Hydratationsgrades, Gradient der Zusammensetzung, Konzentrationsgradient eines Zementwirkstoffes, Konzentrationsgradient einer reagierenden chemischen Funktion des Zements, Konzentrationsgradient eines Füllstoffes, Partikelgrößengradient eines Füllstoffes. Hierbei ist eine Vielzahlt weiterer Gradieten denkbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The gradient may preferably be selected from the group consisting of: porosity gradient, in particular gradient of the pore size and / or the number of pores, density gradient, layer thickness gradient, gradient of the degree of hydration, gradient of the composition, concentration gradient of a cement agent, concentration gradient of a reactive chemical function of the cement, concentration gradient of one Filler, particle size gradient of a filler. Here is a variety of other Gradieten conceivable without departing from the scope of the invention.
Die Zementmassen der unterschiedlichen diskreten Schichten können eine ähnliche chemische Zusammensetzung aufweisen. Der Unterschied der diskreten Schichten kann bspw. lediglich in der Konzentration eines Zementwirkstoffes und/oder einer reagierenden chemischen Funktion des Zements und/oder eines Füllstoffes bestehen. Der Unterschied der diskreten Schichten kann auch im Hydratationsgrad bestehen. Die Porosität bzw. der Porositätsgrad – bspw. bzl. der Anzahl der Poren oder der Porengröße – der diskreten Schichten kann bspw. durch Änderung der Füllstoffkonzentration und/oder Partikelgröße des Füllstoffes eingestellt bzw. variiert werden. Durch eine Porositätserhöhung können eine Gewichtsreduktion sowie eine verbesserte Risshemmung erreicht werden. Letzteres ist dem Umstand geschuldet, dass die Risse aufgrund der Poren umgeleitet und sich somit schlechter innerhalb der diskreten Schichten und ferner schichtübergreifend ausbreiten können. Ferner steigt mit wachsender Porosität auch die Inhibitionsfläche für Reaktionen, wodurch zum einen die Haftungseigenschaften weiter verbessert werden können. Zum anderen sinkt der Wärmeaustausch, wodurch die Isolationseigenschaften wiederum variiert bzw. mit wachsender Porosität gesteigert werden können. Außerdem können durch die Porosität auch die mechanischen Eigenschaften, d.h. die Härte oder die Flexibilität der diskreten Schichten und damit der Umhüllmasse eingestellt werden. Des Weiteren können die Poren auch verfüllt werden, um somit eine zusätzliche Funktion bereitzustellen.The cement compositions of the different discrete layers may have a similar chemical composition. The difference of the discrete layers may consist, for example, only in the concentration of a cement active and / or a reactive chemical function of the cement and / or a filler. The difference of the discrete layers can also exist in the degree of hydration. The porosity or degree of porosity - eg. the number of pores or pore size - the discrete layers can be adjusted or varied, for example, by changing the filler concentration and / or particle size of the filler. By increasing the porosity, weight reduction and improved crack inhibition can be achieved. The latter is due to the fact that the cracks diverted due to the pores and thus can spread worse within the discrete layers and also across layers. Furthermore, as the porosity increases, so does the inhibitory surface area for the reactions, which on the one hand further improves adhesion properties. On the other hand, the heat exchange decreases, whereby the insulation properties in turn can be varied or increased with increasing porosity. In addition, porosity can also increase the mechanical properties, i. the hardness or flexibility of the discrete layers and thus the Umhüllmasse be adjusted. Furthermore, the pores can also be filled, thus providing an additional function.
Die Dichte der diskreten Schichten kann bspw. durch Änderung der Konzentration des Füllstoffes unter Beibehaltung des Porositätsgrades eingestellt bzw. variiert werden. Hierdurch kann die Wärmeleitfähigkeit der Zementmasse variiert werden. Ein selektiver, gerichteter Aufbau der diskreten Schichten ermöglicht eine gerichtete Wärmeableitung.The density of the discrete layers can be adjusted or varied, for example, by changing the concentration of the filler while maintaining the degree of porosity. As a result, the thermal conductivity of the cement paste can be varied. Selective directional discrete layer construction allows directional heat dissipation.
Mit Hydratationsgradient ist ein Gradient des Hydratationsgrades zu verstehen. Die Hydratation kann bspw. durch Variation des Zementanteils und des Wasseranteils eingestellt werden. Der Hydratationsgrad gibt an, zu wieviel Prozent der in der Zementmasse vorhandene Zement durch Hydratation in Zementgel umgewandelt wurde und damit festigkeitsbildend wirkt. Demnach können durch den Hydratationsgradienten bzw. den Gradienten des Hydratationsgrades ebenfalls die mechanischen Eigenschaften der diskreten Schichten eingestellt werden. Ausserdem kann hierdurch auch eine Art Wasserpuffer integriert bzw. bereitgestellt werden. Hydration gradient is a gradient of the degree of hydration to understand. The hydration can be adjusted, for example, by varying the cement content and the water content. The degree of hydration indicates the percentage by which the cement present in the cement paste has been converted into cement gel by hydration and thus has a strength-forming effect. Accordingly, the hydration gradient or the gradient of the degree of hydration can likewise be used to adjust the mechanical properties of the discrete layers. In addition, this can also be a kind of water buffer integrated or provided.
Durch den Schichtdickengradienten können mechanische Spannungen an den Grenzflächen abgebaut werden. D.h., mit anderen Worten, dass z.B. der Wärmeausdehnungskoeffizient der Zementschicht entsprechend der Materialpaarung angepasst und somit eine Reduzierung der mechanischen Spannungen erreicht werden könnte.Due to the layer thickness gradient, mechanical stresses at the interfaces can be reduced. That is, in other words, e.g. the coefficient of thermal expansion of the cement layer could be adjusted according to the material pairing and thus a reduction of the mechanical stresses could be achieved.
Vorteilhaft ist es ferner, wenn der Füllstoff ein Material aufweist oder aus einem Material besteht, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: organisches Material, insbesondere Polymer, anorganisches Material, insbesondere keramischer Werkstoff (z.B. Al2O3, ZrO2), Glas und metallisches Material.It is furthermore advantageous if the filler comprises a material or consists of a material which is selected from the group consisting of: organic material, in particular polymer, inorganic material, in particular ceramic material (for example Al 2 O 3, ZrO 2), glass and metallic material.
Es ist außerdem vorteilhaft, wenn der Schritt des Behandelns der Zementmassen der diskreten Schichten zumindest eine der folgenden Behandlungen umfasst:
- – Wärmebehandlung der Zementmassen;
- – Aussetzen der Zementmassen in einer definierten Gasatmosphäre;
- – Beaufschlagung der Zementmassen mit einem definierten Druck;
- – Beaufschlagung der Zementmassen mit elektromagnetischer Strahlung einer definierten Wellenlänge und Intensität, bspw. UV-Strahlung, Infrarot-Strahlung, sichtbarem Licht.
- - heat treatment of the cement masses;
- - exposure of the cement masses in a defined gas atmosphere;
- - Applying to the cement masses with a defined pressure;
- - Acting on the cement compositions with electromagnetic radiation of a defined wavelength and intensity, for example. UV radiation, infrared radiation, visible light.
Die Wärmebehandlung kann einen Temperschritt in einem Temperofen umfassen. Die Wärmebehandlung kann in einem Temperaturbereich von größer oder gleich 40 °C bis gleicher oder gleich 95 °C erfolgen.The heat treatment may comprise a tempering step in a tempering furnace. The heat treatment can be carried out in a temperature range of greater than or equal to 40 ° C to the same or equal to 95 ° C.
Die Gasatmosphäre kann bspw. als Atmosphäre bzw. Luft mit einer erhöhten Luftfeuchtigkeit von bis zu 100% ausgebildet sein. Die Gasatmosphäre kann auch Katalysator- oder Beschleuniger-Moleküle aufweisen.The gas atmosphere can be formed, for example, as an atmosphere or air with an increased air humidity of up to 100%. The gas atmosphere may also include catalyst or promoter molecules.
Durch diese Maßnahme kann bspw. der Zusatzstoff effizient und zuverlässig aktiviert werden, um seine Funktionalität zu entfalten.By this measure, for example, the additive can be activated efficiently and reliably to develop its functionality.
Zeichnungendrawings
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:
In
Die elektrische Vorrichtung
Das elektrische Bauteil
Die elektrische Vorrichtung
Das Schichtsystem
Erfindungsgemäß weisen die diskreten Schichten
Das Schichtsystem
Hierdurch kann eine wesentlich bessere Haftung, insbesondere innerhalb der Umhüllmasse
In
Die elektrischen Vorrichtung
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen elektrischen Vorrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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