Eine Suspension ist ein heterogenes dispersen System, in dem feste Partikel in einer kontinuierlichen flüssigen Phase verteilt sind. Die Partikelgröße liegt typischerweise im Bereich von etwa 100 nm bis mehreren 100 µm und unterscheidet Suspensionen von echten Lösungen und kolloidalen Systemen. In der Werkstofftechnik dienen Suspensionen als Ausgangsform für die Herstellung von Keramiken, Metallen, Verbundwerkstoffen, Beschichtungen und Funktionsschichten.
Die wesentlichen Eigenschaften einer Suspension werden durch Partikelgröße und -verteilung, Partikelform, Volumenanteil, Oberflächenchemie sowie durch Art und Zusammensetzung des Dispersionsmediums bestimmt. Von zentraler Bedeutung ist die statische und dynamische Stabilität: Zwischenpartikelkräfte (van-der-Waals, elektrostatische Abstoßung, sterische Stabilisierung, Depletion-Effekte) steuern Agglomeration, Sedimentation und Fließverhalten.
Rheologische Eigenschaften wie Viskosität, Fließgrenze und thixotropes Verhalten sind kritisch für Prozesse wie Gießen, Sprühen, 3D-Druck oder Bandgießen. Durch Zugabe von Dispergiermitteln, Polymeren oder Zusatzflüssigkeiten (Kapillarsuspensionen) können Mikrostruktur und Rheologie gezielt eingestellt werden. Kolloidale Suspensionen mit Partikelgrößen <1 µm ermöglichen hochdichte, homogene Grünkörper; metall- oder silberhaltige Suspensionen werden u. a. für Leitpasten und gedruckte Elektronik eingesetzt.
Die gezielte Auslegung einer Suspension erfordert ein Verständnis der Kopplung von Partikelwechselwirkungen, Hydrodynamik und Grenzflächenphänomenen. Experimentelle Charakterisierung (z. B. Zetapotential, Rheometrie, Sedimentationsanalysen) und modellbasierte Beschreibung (DLVO-Theorie, Kontinuums- und Partikelsimulationen) sind hierfür komplementäre Werkzeuge.
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