Glassomer – Quarzglas wie einen Kunststoff formen

Abstract:
In dieser Arbeit werden Methoden zur Strukturierung von Quarzglas mittels klassischer Kunststoffprozesstechnik, wie Heißprägen und Rolle-zu-Rolle Strukturierung, beschrieben. Hohe optische Transparenz und hohe thermische und chemische Resistenz sind Eigenschaften, die Gläser zu einem wichtigen Werkstoff in der Mikrosystemtechnik machen. Die Formgebung von Quarzglas stellt jedoch immer noch ein Problem dar. Durch die Einführung der Glassomer Nanokomposite konnte die Formgebung von Quarzglas signifikant vereinfacht werden. Die Nanokomposite bestehen aus Siliciumdioxidpulver in einer organischen Bindermatrix. Thermoplastische Nanokompositmischungen können mittels Heißprägen oder Rolle-zu-Rolle Strukturierung geformt werden. Die Bearbeitung erfolgt hierbei bei einer Temperatur von 110 °C. Anschließend werden die Nanokomposite mittels thermischer Entbinderung und Sintern in hochtransparentes Quarzglas umgewandelt. Mit der entwickelten Methode können Strukturen mit Auflösungen im Submikrometerbereich und einer Rauheit von Rq~2 nm hergestellt werden.