Optische in-situ Prozesskontrolle bei der Herstellung von anorganischen Materialien

Die Herstellung keramischer Materialien umfasst als wichtigen Schritt die Sinterung. Während dieses Hochtemperaturprozesses finden im „Grünling“ bei Temperaturen bis zu 2500°C physikalisch-chemische Prozesse statt, welche entscheidend für die späteren optischen und mechanischen Materialeigenschaften sind. Aufgrund der extremen Prozessbedingungen ist eine in-situ Materialprüfung der optischen Eigenschaften nur schwer möglich. Wir haben ein optisches Messverfahren zur in-situ Heißtransmissionsmessung von semi-transparenten Materialien entwickelt, und dieses auf die thermische Nachbehandlung von Optokeramiken angewendet, bei dem die Lichttransmission einer Probe während der Hochtemperaturbehandlung vermessen wird. Aus der prozessabhängigen Veränderung der Transmission können wir Rückschlüsse auf die physikalisch-chemischen Vorgänge in den behandelten Materialien ziehen, um so die Herstellungsbedingungen zu optimieren. Gezeigt werden Ergebnisse zur Optimierung der Transmission von Pyrochlor-Optokeramiken. Außerdem werden festkörperphysikalische Modelle vorgestellt, die es erlauben, aus den gemessenen Heißtransmissionsdaten die Änderung der Phasenzusammensetzung zu bestimmen.