Dr.-Ing. Uwe Weiß

Anwendung neuer Materialien für Niedrig-Energie Anzündelemente in Airbagsystemen

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Kurzfassung in Deutsch

Die erhebliche Zunahme elektronischer Funktionsgruppen im Kraftfahrzeug erfordert zukünftig
den verstärkten Einsatz von Netzwerken in Form von Bussystemen. Dieser Entwicklung folgend
werden neue Generationen von Airbagsystemen ebenfalls intelligente, busfähige Anzünder
benötigen.
Die Zielstellung dieser Arbeit besteht in der Entwicklung eines neuen Materialsystems für
Anzündelemente pyrotechnischer Systeme in Airbaganwendungen mit niedrigem Energiebedarf.
Zur Anwendung kam, aufgrund seiner speziellen Eigenschaften, das Hafniumhydrid.
Der angestrebten vollständigen Integrationsfähigkeit der eigentlichen Zündstruktur in
anwendungsspezifische Schaltkreise wird durch die im Rahmen dieser Arbeit entwickelten,
halbleiterprozeßkonformen Technologie und einer angepaßten Aufbau- und Verbindungstechnik
Rechnung getragen.
Weitere Kernpunkte der Arbeit umfassen die Charakterisierung der eigentlichen Zündschicht
hinsichtlich des Wasserstoffgehaltes, der Mikro-, Schicht- und Oberflächenstruktur, des
Verhaltens an Grenzflächen und der auftretenden Schichtspannungen. Zur Beurteilung der
Langzeitstabilität der Hafniumhydridschichten dient die Auswertung des Verhaltens des
Zündstrukturwiderstandes in Langzeittests unter thermischer Belastung.
Zum elektrisch-thermischen Verhalten der Anzünder wurden Simulationsrechnungen nach der
Methode der finiten Elemente durchgeführt. Die Verifikation des FEM-Modells erfolgte in
praktischen Versuchen am Referenzmaterial Poly-Silicium. Darauf aufbauend erfolgten weitere
Simulationsrechnungen zum Verhalten der Hafniumhydridzündschichten, speziell zu Fragen der
Vorschädigung der Zündstrukturen.
Praktische Untersuchungen zum Zündverhalten der Anzündstrukturen sowie Versuche zum
Funktionsverhalten des Gesamtelementes im Gasgenerator belegen die sehr guten
Zündeigenschaften der Hafniumhydridschichten im busfähigen Anzündelement. Ebenso konnte
die potentielle Eignung der präparierten HfHx-Anzündelemente für Standard Anzünder
Applikationen gezeigt werden.

weitere Metadaten

Schlagwörter
Airbagsystem
Schlagwörter
Anzündelement
Schlagwörter
Zündverhalten
Schlagwörter
dünne Schichten
Schlagwörter
pyrotechnische Systeme
Schlagwörter
FEM
Schlagwörter
Hafniumhydrid
Schlagwörter
Hochgeschwindigkeitsaufnahmen
Schlagwörter
Metallhydrid
Schlagwörter
Wasserstoffgehalt
SWD SchlagworteHalbleitertechnologie
SWD SchlagworteMikrostruktur
SWD SchlagworteSimulation
DDC Klassifikation620
Institution(en) 
HochschuleTU Chemnitz
FakultätFakultät für Maschinenbau
GutachterProf. Dr.-Ing. Bernhard Wielage
Prof. Dr.-Ing. Thomas Geßner
Prof. Dr. rer. nat. Bernd Michel
DokumententypDissertation
SpracheDeutsch
Tag d. Einreichung (bei der Fakultät)08.12.2003
Tag d. Verteidigung / Kolloquiums / Prüfung21.07.2004
Veröffentlichungsdatum (online)13.09.2004
persistente URNurn:nbn:de:swb:ch1-200401362

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