Forschungsprojekte
Generativ hergestellte keramische Bauteile mit dreidimensional funktional-gradierten Strukturen
Im Rahmen des Schwerpunktprogramms sollen Grundlagen für eine neue Generation feuerfester Werkstoffe geschaffen werden, die auf Kohlenstoff als Bestandteil verzichten, aber dennoch eine ausreichende Thermoschockbeständigkeit aufweisen. Dazu soll im Rahmen des hier beantragten Projektes, basierend auf dem generativen Verfahren des 3D-Printing, die Herstellung von maßgeschneiderten Bauteilen mittels Mikro-Gefügedesign erforscht werden.
Um der inhomogenen Beanspruchung eines Bauteils, insbesondere bei einer Temperaturwechselbeanspruchung, gerecht zu werden, soll das Gefüge auf mikroskopischer Ebene gezielt beeinflusst werden. Durch Zugabe unterschiedlicher oxidischer Nanopartikel (<100 nm) zur flüssigen Binderphase beim 3D-Printing und Variation des Pulvers, das lagenweise aufgetragen wird, sollen keramische Bauteile mit lokal unterschiedlichem Gefüge hergestellt werden, entsprechend dem gegebenen Belastungsverhalten. Basis des Gefügedesigns sollen Simulationen des Bauteils z.B. unter Temperaturwechselbelastung sein.
Das Projekt beinhaltet zwei parallele Arbeitspakete: Zum einen sind die verfahrenstechnischen Grundlagen, insbesondere in Hinblick auf die Zusammensetzung und Dosierung der Binder-Partikel-Suspension zu erforschen, zum anderen ist zu untersuchen, in welcher Weise die Zugabe unterschiedlicher feinst disperser Partikel das Gefüge und Eigenschaften des keramischen Grundwerkstoffes beeinflussen können.
Das Projekt wird im Rahmen des Schwerpunktprogramms SPP 1418 der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Zeitraum von 2009 bis 2012 gefördert. Weitere Informationen zum SPP 1418 finden sie hier.
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