Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Abschirmungsverhalten von neuartigen Nanofüllstoff-modifizierten flexiblen Dichtklebungen und Verguss- bzw. Beschichtungslösungen hinsichtlich elektromagnetischer Interferenzen (carBONDshield)

Ziel ist die Entwicklung neuartiger elastischer Polymerkomposite auf Basis von Polyurethanen und Silikonen zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung mit Frequenzen bis in den Gigahertzbereich, um elektromagnetische Interferenzen zu verringern und somit die Störanfälligkeit elektronischer Komponenten zu senken.

Um eine hohe Schirmdämpfung zu erreichen, ohne die notwendigen Eigenschaften der Matrizes nachteilig zu beeinflussen, werden Polymerkomposite mit eindispergierten Nanofüllstoffen hergestellt. Im Vorgängerprojekt ESDBond haben sich insbes. Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) zur Erzielung ableitfähiger Eigenschaften als zielführende Additive erwiesen. Diese Ergebnisse belegen welches Potential durch die Integration von Nanofüllstoffen zur Ausbildung elektrisch ableitfähiger Netzwerke besteht. Diese Eigenschaft lässt sich ausnutzen, um gegenüber äußeren statischen oder quasistatischen elektrischen Feldern innere Bereiche infolge der Influenz abzuschirmen. Neben CNTs sollen auch weitere Nanofüllstoffe, wie Carbon Nanoonions, Silbernanodrähte sowie weichmagnetische Additive und Mischungen dieser Füllstoffe, nähere Betrachtung finden.

Schwerpunkte der Untersuchungen bilden die Dispergierung bzw. Netzwerkbildung der Nanofüllstoffe in den Polymermatrizes mit Charakterisierung des Einflusses auf das elektromagnetische Schirmungsverhalten. Darauf aufbauend wird die Schirmungsoptimierung durch Mehrschichtstrukturen, insbesondere in Bezug auf Demonstratoren, evaluiert und mittels beschleunigter Alterungsverfahren die Stabilität der Schirmelemente ermittelt.

Von den Ergebnissen profitieren insbesondere Hersteller polymerer Systeme sowie (mikro-)elektronischer Baugruppen, welche häufig KMUs sind. Diese können ihren Kunden Abschirmlösungen mit einem neuartigen Abschirmspektrum anbieten.

Durch Zunahme anspruchsvoller Elektronikanwendungen in Verbindung mit einer steigenden Dichte „elektromagnetischer Verschmutzungen“ (E-Mobilität, 5G) wird diese Thematik zunehmend relevanter.