Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm
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M: Metallphysik
M 41: Postersitzung
M 41.11: Poster
Donnerstag, 27. März 2003, 14:30–16:30, HSZ
Charakterisierung der Gasphasensinterung von Ni-Nanopartikeln — •Bernd Rellinghaus1, Sergej Tsyganov1, Thomas Kauffeldt2 und Jochen Kästner1 — 1Experimentelle Tieftemperaturphysik, — 2Institut für Verbrennung und Gasdynamik, Gerhard-Mercator-Universität, Duisburg.
Agglomerate von Ni-Nanopartikeln werden durch Widerstandsverdampfung in Ar + 2%H2 erzeugt und anschließend im Flug thermisch gesintert. Die Partikel werden anhand ihrer elektrischen Mobilität mit Hilfe eines Differenziellen Mobilitätsanalysators (DMA) fraktioniert, bevor sie bei 23oC≤ TS≤ 1000oC in der Gasphase gesintert werden. Der Mobilitätsdurchmesser Dm der so erhaltenen Partikel wird in-situ durch einen zweiten DMA bestimmt und die Primärpartikelgröße dP ex-situ im Transmissionelektronenmikroskop (TEM) vermessen. Wir haben das Sintern von Partikelagglomeraten mit einem Anfangsmobilitätsdurchmesser Dm0=60nm untersucht. Während dP mit steigender Sintertemperatur kontinuierlich bis zu TS≃ 600oC anwächst, bleibt Dm bis zu TS=250oC nahezu unverändert, um dann im Bereich 250oC ≤ 350oC schlagartig abzunehmen. Eine Analyse der TEM-Aufnahmen sowie vergleichende Experimente zur in-situ-Sinterung deponierter Partikel im TEM zeigen, dass diese Diskrepanz durch Porenbildung hervorgerufen wird. Aus der Temperaturabhängigkeit von Dm und dP wird übereinstimmend eine Aktivierungsenergie von Ea≃ 60kJ/mol abgeschätzt, die gut mit der Energie für die Aktivierung von Oberflächen- oder Korngrenzendiffusion in Nickel übereinstimmt.
Gefördert aus Mitteln der DFG im Rahmen des SFB 445.