Väitös: Uusia menetelmiä sähkökeraamikomponenttien valmistukseen
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.

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
Ville WittenbergViestintäasiantuntija
tiedeviestintä: tieto- ja sähkötekniikka, 6G Flagship
Kuvat
Linkit
Tietoja julkaisijasta
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.
Oulun yliopisto ja Oamk tarjoavat opiskelupaikkoja ukrainalaisille18.5.2022 09:36:46 EEST | Tiedote
Oulun yliopisto ja Oulun ammattikorkeakoulu (Oamk) osoittavat tukensa ukrainalaisille tarjoamalla opiskelumahdollisuuksia Ukrainasta pakeneville korkeakouluopiskelijoille.
Routakuohunta ja muut maanpinnan prosessit muokkaavat arktista kasvillisuutta18.5.2022 05:00:00 EEST | Tiedote
Pohjoisessa nopeasti etenevä ilmastonmuutos muokkaa maata ja kasveja. Routakuohunta siirtelee maa-ainesta, ja maan sekoittuminen vaikuttaa kasviyhteisöihin, kertoo uusi tutkimus. Kasvit jäävät lyhyiksi, mutta toisaalta syvemmältä maasta voi nousta ravinteita.
Väitös: Turvapaikanhakijaan kohdistuu epäinhimillisiä odotuksia17.5.2022 07:12:00 EEST | Tiedote
Turvapaikanhakijoiden asema on ahdas, sillä heihin kohdistuvat odotukset ovat usein epäinhimillisiä ja ristiriitaisia. Yhteiskunta odottaa, että turvapaikanhakija on kärsivällinen, aktiivinen, positiivinen ja kiitollinen odottaessaan turvapaikkapäätöstään. Väitöstutkimuksen mukaan odotukset ovat jossain määrin tunnistettavissa, hallittavissa ja myös vastustettavissa.
Tervetuloa seuraamaan tohtoripromootion juhlintaa Oulussa16.5.2022 06:32:00 EEST | Kutsu
Oulun yliopisto järjestää 11. tohtoripromootion perjantaista sunnuntaihin 27.–29.5.2022. Promootio on yliopiston suurin akateeminen juhla, ja sitä on viimeksi vietetty vuonna 2017.
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