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Thermally Sprayed Al2O3 Ceramic Coatings for Electrical Insulation Applications

  • Thermal spraying enables a fast and propelling way to additively deposit various ceramics as electric insulators, which are used in conditions where polymers are not suitable. Alumina (Al2O3) is among the most employed materials in the coating industry since it exhibits good dielectric properties, high hardness, high melting point while still being cost-effective. Various parameters (e.g. feedstock type, plasma gas mixture, plasma power) significantly influence the resulting coating in terms of microstructure, porosity, crystallinity, and degree of un-or molten particles. As a consequence, these parameters need to be investigated to estimate the impact on the electrical insulating properties of thermally sprayed alumina. This study focuses on the development of a novel electric insulation coating from Al2O3 feedstock powders deposited via atmospheric plasma spray (APS). The microstructure, porosity, and corresponding crystallographic phases have been analyzed with optical microscopy,Thermal spraying enables a fast and propelling way to additively deposit various ceramics as electric insulators, which are used in conditions where polymers are not suitable. Alumina (Al2O3) is among the most employed materials in the coating industry since it exhibits good dielectric properties, high hardness, high melting point while still being cost-effective. Various parameters (e.g. feedstock type, plasma gas mixture, plasma power) significantly influence the resulting coating in terms of microstructure, porosity, crystallinity, and degree of un-or molten particles. As a consequence, these parameters need to be investigated to estimate the impact on the electrical insulating properties of thermally sprayed alumina. This study focuses on the development of a novel electric insulation coating from Al2O3 feedstock powders deposited via atmospheric plasma spray (APS). The microstructure, porosity, and corresponding crystallographic phases have been analyzed with optical microscopy, XRD, and SEM images. To achieve an understanding of the parameters influencing the electrical insulation performance of the manufactured coatings, an in-depth analysis of the fundamental dielectric parameters e.g., DC resistance, breakdown strength, dielectric loss tangent, permittivity is presented.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:P. Junge, Patrick StargardtORCiD, D. Kober, M. Greinacher, C. Rupprecht
Dokumenttyp:Beitrag zu einem Tagungsband
Veröffentlichungsform:Graue Literatur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Proceedings of International Thermal Spray Conference and Exposition 2022
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.4 Multimateriale Fertigungsprozesse
Erste Seite:1
Letzte Seite:8
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Freie Schlagwörter:Alumina; Dielectric properties; Thermal Spray
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Energie
Material
Material / Additive Fertigung
Veranstaltung:International Thermal Spray Conference and Exposition 2022
Veranstaltungsort:Vienna, Austria
Beginndatum der Veranstaltung:04.05.2022
Enddatum der Veranstaltung:06.05.2022
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:28.09.2022
Referierte Publikation:Nein
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