Oulun yliopisto

Väitös: Uusia menetelmiä sähkökeraamikomponenttien valmistukseen

Jaa

Filosofian maisteri Maria Väätäjä kehitti väitöskirjatutkimuksessaan sähkökeraamisten komponenttien huoneenlämpötilan valmistusmenetelmää yhdistämällä siihen tulostus- ja painotekniikat. Menetelmän avulla keraamikomponentteja voidaan valmistaa huoneenlämpötilassa perinteisen valmistustavan yli 1000 asteen vaativan sintrauksen sijaan. Menetelmässä vastaava tiivistyminen saadaan aikaan hyödyntämällä tiettyjen keraamien vesiliukoisuutta sekä puristuspainetta.

Väitöskirjatutkija Maria Väätäjä, Oulun yliopisto
Väitöskirjatutkija Maria Väätäjä, Oulun yliopisto

Keskeinen Väätäjän tutkimuskohde oli keraamitahnojen kehitys komponenttien toteuttamiseksi.

”Pursotimme tahnoja käyttäen hyödyksi 3D-tulostusta sekä perinteistä stensiilipainatusta. Tahnojen koostumus säädettiin sopivaksi pääosin vesimäärää muuttamalla. Johtuen alhaisemmista paineista, näytteillä oli pienempi suhteellinen tiheys ja siten matalammat sähköisten ominaisuuksien arvot verrattuna perinteisiin puristamalla valmistettuihin näytteisiin. Ne olivat silti käyttökelpoisia mikroaaltoalueen sovelluksissa”, Väätäjä kertoo keskeisestä tutkimustuloksesta.

Nykyisten tulostus- ja painotekniikoiden avulla sähköisiä laitteita voidaan valmistaa nopeasti ja kustannustehokkaasti erityisesti muoveista. Maria Väätäjän väitöstutkimus kuitenkin osoitti, että vastaavia menetelmiä voidaan käyttää myös sähkökeraamisten komponenttien valmistuksessa.

”Lisäksi näytteenvalmistuksesta tuli suoraviivaista, sillä tahnat eivät tarvinneet orgaanisia liuottimia eikä siten erillistä kuumennusvaihetta niiden poistamiseksi. Pystyin osoittamaan, että huoneenlämpötilan valmistusmenetelmän avulla sähkökeraamien samanaikainen prosessointi ja niiden suora yhdistäminen lämpöherkkien materiaalien kanssa on mahdollista. Perinteisessä sähkökeraamien valmistusmenetelmässä käytetyt korkean lämpötilan käsittelyt muuttavat lämpöherkkiä koostumuksia eikä keraameja siten voi integroida suoraan esimerkiksi muovialustoille”, Väätäjä sanoo.

Väitöstutkimuksen tulokset tuovat uutta tietoa elektroniikan ja tietoliikennetekniikan komponenttien valmistukseen. Matala valmistuslämpötila mahdollistaa erityisesti tulostus- ja painotekniikoiden käytön. Lisäksi valmistuskustannukset ovat alhaisemmat ja tarvittavan energian määrä on arviolta noin 10 prosenttia perinteiseen menetelmään verrattuna.

Filosofian maisteri Maria Väätäjä väittelee Oulun yliopistossa perjantaina 13.5. Sähkötekniikan alan väitöskirjan suomennettu otsikko on ”Sähkökeraamien huoneenlämpötilan valmistusmenetelmän mahdollisuudet. Sovellettavuus tulostus- ja painotekniikoihin sekä yhdistettävyys lämpöherkkien materiaalien kanssa.” (Prospects of the room temperature fabrication method for electroceramics. Feasibility for printing techniques and integration with temperature-sensitive materials.) Vastaväittäjänä toimii professori Leena Ukkonen Tampereen yliopistosta ja kustoksena professori Heli Jantunen Oulun yliopistosta. Väitöstilaisuus alkaa kello 12 salissa L10 Linnanmaan kampuksella.

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Kuvat

Väitöskirjatutkija Maria Väätäjä, Oulun yliopisto
Väitöskirjatutkija Maria Väätäjä, Oulun yliopisto
Lataa
Väitöskirjatutkija Maria Väätäjä, Oulun yliopisto
Väitöskirjatutkija Maria Väätäjä, Oulun yliopisto
Lataa

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Oulun yliopisto
Oulun yliopisto
Pentti Kaiteran katu 1
90570 Oulu

0294 480 000https://www.oulu.fi/fi

Oulun yliopisto on monitieteinen, kansainvälisesti toimiva tiedeyliopisto. Tuotamme uutta tietoa ja ratkaisuja kestävämmän tulevaisuuden rakentamiseksi sekä koulutamme osaajia muuttuvaan maailmaan. Tärkeimmissä yliopistovertailuissa Oulun yliopisto sijoittuu kolmen prosentin kärkeen maailman yliopistojen joukossa. Meitä yliopistolaisia on noin 17 000.

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Oulun yliopisto

Varhaiskasvatuksen opettajille ja erityisopettajille suuri tarve saamelaisessa varhaiskasvatuksessa – Oulun yliopisto aloittaa koulutukset Inarissa18.5.2022 12:20:00 EEST | Tiedote

Yksi saamelaisen varhaiskasvatuksen suurimmista haasteista on korkeakoulutetun saamenkielisen henkilökunnan puute. Noin 40 prosenttia saamenkielisen varhaiskasvatuksen henkilöstöstä on vailla kelpoisuutta. Erityisen hankala on saamenkielisten varhaiskasvatuksen erityisopettajien tilanne, sillä heitä ei ole kentällä laisinkaan.

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme