Entwicklung einer keramischen Drucksensorplattform für das Wasserstoffmanagement der industriellen Stoffwirtschaft der Zukunft

Description: Als Zielstellung des Verbundprojektes Keramik-H2-Sensor steht die Entwicklung einer Technologieplattform für Wasserstoff-Drucksensoren für Niederdruckanwendungen bis 2,5 bar im Bereich der elektrochemischen Wasserstofferzeugung bzw. -verarbeitung in Brennstoffzellen. Im Rahmen dieses Vorhabens sollen dabei zwei verschiedene Aufbaukonzepte verfolgt werden: eine keramische Membran, die auf einen keramischen Grundkörper mittels Glaslot gefügt wird bzw. der Aufbau eines Sensors aus einer keramischen Membran und einem polymerkeramischen Grundkörper. Das Teilvorhaben der Siegert TFT befasst sich mit der Entwicklung einer Beschichtungstechnologie für ultradünne keramische Drucksensormembranen. Hierfür sollen drei unterschiedliche Konzepte verfolgt werden: zwei mit Dünnfilmtechnologie, eines mit Dickschichttechnik. Im Bereich der Dünnfilmtechnologie werden zum Einen klassische CrNi-Funktionsschichten eingesetzt, jedoch soll auch eine neuartige, hochempfindliche Funktionsschicht auf Basis eines Kompositwerkstoffes aus Nickel und Kohlenstoff zum Einsatz kommen. Da für den Aufbau der Sensormuster ein frontbündiges Design angestrebt wird, sind hierfür vielfältige Anpassungen der Beschichtungsprozesse notwendig. Weiterhin muss das Zusammenspiel der keramischen Membranen mit den Dünn- und Dickschichten untersucht werden, um ein langzeitstabiles System aufbauen zu können. Ergänzend zur Beschichtungstechnologie wird sich die Siegert TFT in Kooperation mit der IL Metronic mit dem Aufbau des Drucksensortransmitters beschäftigen.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Verbundwerkstoff ? Nickel ? Brennstoffzelle ? Kohlenstoff ? Sensor ? Keramikmembran ? Wasserstoffherstellung ?

Region: Mühlhausen/Thüringen

Bounding boxes: 10.453° .. 10.453° x 51.2217° .. 51.2217°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• FKT Formenbau und Kunststofftechnik GmbH (Mitwirkende)
• Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme, Institutsteil Hermsdorf (Mitwirkende)
• Günter-Köhler-Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung GmbH (Mitwirkende)
• IL - Metronic Sensortechnik GmbH (Mitwirkende)
• Rauschert Heinersdorf - Pressig GmbH (Mitwirkende)
• Siegert Thinfilm Technology GmbH (Betreiber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2022-08-01 - 2025-07-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Ceramic-H2-Sensor - Development of a ceramic pressure sensor platform for hydrogen management in the industrial materials management of the future
  Description: The aim of the joint project Ceramic H2 Sensor is to develop a technology platform for hydrogen pressure sensors for low-pressure applications up to 2.5 bar in the field of electrochemical hydrogen production and processing in fuel cells. Within the framework of this project, two different assembly concepts are to be pursued: a ceramic membrane joined to a ceramic base body by means of glass solder, or the assembly of a sensor from a ceramic membrane and a polymer-ceramic base body. The Siegert TFT sub-project is concerned with the development of a coating technology for ultra-thin ceramic pressure sensor membranes. Three different concepts are to be pursued for this: two using thin-film technology, one using thick-film technology. In the area of thin-film technology, classic CrNi functional coatings will be used on the one hand, but a novel, highly sensitive functional coating based on a composite material made of nickel and carbon will also be used. Since a front-flush design is intended for the sensor pattern, a variety of adjustments to the coating processes are necessary for this. Furthermore, the interaction of the ceramic membranes with the thin and thick layers must be investigated in order to be able to build a system with long-term stability. In addition to the coating technology, Siegert TFT, in cooperation with IL Metronic, will work on the construction of the pressure sensor transmitter. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1120466

Status

Aktiv

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