Für die Entwicklung multifunktionaler Großraumstrukturen in der Raumfahrt wurden in dieser Arbeit erste Schichtverbunde gefertigt und untersucht. Diese können sowohl für den Antrieb eines Raumfahrzeugs durch Sonnensegel genutzt werden als auch für dessen Kommunikationssystem mit Anwendungen im X-Band. Nach einer nasschemischen Oberlächenmodifizierung wurde das Polyimid mit Kupfer lackiert. Anschließend erfolgte eine galvanische Verstärkung der Schicht. Im Rahmen dieser Arbeit wurden unterschiedliche mechanische und elektrische Eigenschaften untersucht, die erste Vorhersagen über das Verhalten derartiger Strukturen erlaubten. Dabei erwies sich eine Oberflächenmodifizierung durch eine Behandlung in einmolarer Lösung aus Natriumhydroxid als effektive Möglichkeit, um die freie Oberflächenenergie des Grundsubstrats zu erhöhen und damit die Adhäsion zwischen den Schichtpartnern zu steigern. So ließen sich sowohl Haftfestigkeit als auch Biegefestigkeit verbessern. Neben den thermischen Umgebungsbedingungen erwiesen sich auch mechanische Einflüsse als entscheidend für die Effizienz der Strukturen. Durch die Nutzung von Schattenmasken wurden erste Tests für die Strukturierung der Oberfläche zur Fertigung planarer Wellenleiter durchgeführt. Die untere Fertigungsgrenze des entwickelten Verfahrens lag bei etwa 150 μm. Nachteilig waren insbesondere die geringe Reproduzierbarkeit infolge der turbulenten Lackierung und die Bildung mikroskopischer Löcher bei Schichtdicken im unteren einstelligen Mikrometerbereich. Vorteile ergaben sich insbesondere durch die vergleichsweise unkomplizierte Durchführung ohne besonderen technischen Aufwand. Abschließend wurde ein Wellenleiter in Form eines Hohlleiters gefertigt, welcher sich in die Stützstrukturen des Antriebssystems integrieren ließe. Dadurch könnte gleichzeitig die Masse des Raumfahrzeugs reduziert werden könnte.     «

Für die Entwicklung multifunktionaler Großraumstrukturen in der Raumfahrt wurden in dieser Arbeit erste Schichtverbunde gefertigt und untersucht. Diese können sowohl für den Antrieb eines Raumfahrzeugs durch Sonnensegel genutzt werden als auch für dessen Kommunikationssystem mit Anwendungen im X-Band. Nach einer nasschemischen Oberlächenmodifizierung wurde das Polyimid mit Kupfer lackiert. Anschließend erfolgte eine galvanische Verstärkung der Schicht. Im Rahmen dieser Arbeit wurden unterschiedl...     »

For the development of multi-functional large space structures, layer composites were constructed and investigated. These can be used as solar sails for for the propulsion system as well as for the communication system with applications in the X-band. After a wet-chemical surface modification, the polyimide was painted with copper. Afterwards the layer was electrochemically reinforced. Within the scope of this work, different mechanical and electrical properties were investigated, which allowed initial predictions of the behaviour of these structures. Surface modification by treatment in a single-molar solution of sodium hydroxide proved to be an effective way to increase the surface free energy of the basic substrate. Thus, the adhesion between the materials was increased. In this way, both adhesive strength and flexural strength were improved. In addition to the thermal environmental conditions, mechanical influences also manifested to be decisive for the efficiency of the structures. By using shadow masks, initial tests were carried out to structure the surface in the form of planar waveguides. The lower production limit of the developed process was about 150 μm. Disadvantages were the low reproducibility due to the turbulent painting and the formation of microscopic holes at film thicknesses in the lower single-digit micrometer range. Advantages, on the other hand, resulted from the comparatively uncomplicated implementation without special technical effort. Finally, a waveguide was manufactured which could be integrated into the support structures of the solar sail. This could simultaneously reduce the mass of the spacecraft.     «

For the development of multi-functional large space structures, layer composites were constructed and investigated. These can be used as solar sails for for the propulsion system as well as for the communication system with applications in the X-band. After a wet-chemical surface modification, the polyimide was painted with copper. Afterwards the layer was electrochemically reinforced. Within the scope of this work, different mechanical and electrical properties were investigated, which allowed...     »