Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Von biegsamer Keramik und anpassungsfähigen Flüssigkeiten

13.04.2010
TU Dresden auf der Hannover Messe 2010

Materialforschung ist erfinderisch: Biegsame Keramikbauteile, hochbelastete Maschinenteile, die sogar ohne Schmierstoff auskommen können oder Flüssigkeiten, die von einem Moment auf den anderen fest, zäh und gleich wieder flüssig werden. Vieles ist möglich. Der Sächsische Exzellenzcluster "ECEMP - European Centre for Emerging Materials and Processes Dresden" stellt auf der Hannover Messe 2010, vom 19. bis 23. April, in Halle 2, Stand E53, seine Projekte vor.

Keramiken sind hoch belastbar, resistent gegen hohe Temperaturen und sehr verschleißfest. Aber sie sind auch spröde und teuer. Im ECEMP-Teilprojekt CeraDuct gehen Keramiken und Metalle eine feste Bindung ein. So lassen sich die Vorteile des Metalls - gute Duktilität - mit denen der Keramik - hohe Festigkeit und Härte - verbinden. Zudem entstehen auf diese Weise Bauteile, die sowohl elektrisch leitend sind als auch isolierend wirken. Das ist zum Beispiel in der Medizintechnik gefragt. Denn in der Chirurgie werden Gefäße geöffnet und mit Hilfe von elektrischem Strom wieder geschlossen. Die Isolationswirkung der Keramik stellt sicher, dass der Strom nur lokal fließt. Ein Vorteil für den Maschinenbau ist, dass sich Bauteile aus Metall einfach in Maschinen integrieren lassen und das Keramik-Metall-Verbundbauteil einfach eingeschweißt oder -geschraubt werden kann.

Reibung bedeutet Verschleiß und Energieverlust, und für Fahrzeuge geht das immer mit einem höheren Spritverbrauch einher. Das gilt sowohl für den Rollwiderstand der Reifen auf der Straße als auch für alle beweglichen Motorenteile. Die Wissenschaftler des ECEMP-Teilprojektes NanoCarbCoat entwickeln nanoskalig strukturierte, selbstschmierende Kohlenstoffschichten, um die Reibungsverluste bewegter Motorenteile deutlich zu minimieren und diese verschleißfester zu machen. Die Schichten bleiben auch unter den hohen Belastungen im Fahrzeugmotor stabil und minimieren den Spritverbrauch und damit den CO2-Ausstoß. Würden alle in Frage kommenden Motorenteile wie Kolbenringe, Nockenwelle, Kolbenbolzen mit derartigen Schichten versehen, könnte das zu einer Verminderung der CO2-Emission zwischen fünf und zehn Prozent führen.

Flüssigkeiten können entweder dünn- oder dickflüssig oder auch zäh sein, aber nicht alles auf einmal. Magnetorheologische Flüssigkeiten (MR-Fluide) - Suspensionen magnetischer Mikro- beziehungsweise Nanopartikel in einer Trägerflüssigkeit - sind anders. Durch die Wechselwirkung der Partikel mit einem Magnetfeld ändert sich die Viskosität der Flüssigkeit - stufenlos und von einem Augenblick zum anderen. Diesen Effekt nutzt man schon seit längerem beispielsweise in Stoßdämpfern. Denn verwendet man statt eines Dämpfungsöls ein MR-Fluid, kann der Stoßdämpfer je nach Bedarf stufenlos auf die erforderlichen Bedingungen - starke Dämpfung, zähes Öl oder schwache Dämpfung, dünnflüssiges Öl - reagieren. Ähnliches planen die Forscher im ECEMP-Teilprojekt SwitchComp. Allerdings sollen hier nicht Flüssigkeiten sondern Festkörper durch das Anlegen eines Magnetfeldes ihre Festigkeit verändern. Das kann man zum Beispiel erreichen, indem man MR-Fluide in Polyurethanschaum einbringt, der dann, je nach Magnetfeld, mal weich, mal hart wird.

ECEMP - Vom Atom zum komplexen Bauteil
Das "ECEMP - European Centre for Emerging Materials and Processes Dresden" ist ein Sächsischer Exzellenzcluster, in dessen Rahmen Wissenschaftler Mehrkomponentenwerkstoffe mit den zugehörigen Technologien für die Zukunftsfelder Energietechnik, Umwelttechnik und Leichtbau entwickeln. Die verwendeten Materialien gehören zu den drei Werkstoffklassen: metallisch (Stahl, Aluminium, Magnesium, Titan), nichtmetallisch-organisch (Kunststoffe, Naturstoffe) und nichtmetallisch-anorganisch (Keramik, Glas). Das ECEMP umfasst 14 Teilprojekte, an denen 37 Professuren der TU Dresden, der HTW Dresden sowie der TU Bergakademie Freiberg beteiligt sind und wird wesentlich durch deren interdisziplinäre Verknüpfung gestützt. Es wird finanziert aus Mitteln der Europäischen Union (EFRE) und des Freistaates Sachsen.

http://ecemp.tu-dresden.de

ECEMP-Sprecher: Prof. Werner Hufenbach, Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik, ilk@ilk.mw.tu-dresden.de
Tel. +49 (0)351 463-38142, Fax +49 (0)351 463-38143
ECEMP-Pressestelle, Dr. Silke Ottow, silke.ottow@ilk.mw.tu-dresden.de
Tel. +49 (0)351 463-38447, Fax +49 (0)351 463-38449

Kim-Astrid Magister | idw
Weitere Informationen:
http://ecemp.tu-dresden.de
http://www.tu-dresden.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie HANNOVER MESSE:

nachricht Prüfvorgänge servicefreundlich gestalten
20.04.2016 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

nachricht Modulare Steckverbinder in Snap-in-Rahmen
20.04.2016 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: HANNOVER MESSE >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie