Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gehärtete Keramiken

11.10.2000



Lift off! Wenn ein Space Shuttle abhebt, schaufeln Hochdruck-Turbopumpen pro Sekunde mehr als siebzig Kilogramm flüssigen Wasserstoff und fast eine halbe Tonne flüssigen Sauerstoff in jedes der
drei Haupttriebwerke. Bei einer Temperatur von -250 °C werden die verwendeten metallischen Bauteile im Wasserstoff extrem belastet. Bisher mussten die Lager der Pumpen nach jedem Flug ausgebaut und gewartet werden, doch das wird im kommenden Jahr anders – mindestens zwölf Starts sollen die neuen Lager aushalten bis sie gewartet werden müssen. Der Grund: Bauteile aus dem harten keramischen Werkstoff Siliciumnitrid.

Die Oberflächen von Keramiken können nun mit einem Verfahren, das in der Metallbearbeitung etabliert ist, weiter gehärtet werden. Forscher am Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg setzen dazu das Kugelstrahlen ein. Ähnlich wie beim Sandstrahlen verdichtet ein Bombardement von Kugeln eine Metalloberfläche – Keramiken hingegen bekommen Risse oder brechen. Weder das Kugelstrahlen noch das Walzen wurden deshalb bei dieser Werkstoffgruppe eingesetzt.

Die Forscher untersuchten systematisch, wie die Oberfläche von Keramiken beim Kugelbeschuss verändert wird. Die Größe und das Material der Kugeln muss dabei ebenso berücksichtigt werden, wie deren Geschwindigkeit und die Dauer der Bestrahlung. Dr. Wulf Pfeiffer erläutert, welche Vorteile die Verfahrensvariante bietet: »Nachdem die Keramiken bei optimalen Parametern bestrahlt wurden, lassen sie sich an der Oberfläche bis zu fünfzig Prozent stärker belasten, ohne dass sie brechen. Nicht einmal feinste Risse treten auf. Bis zu zweieinhalb Mal länger hält ein Lager mit dieser Oberflächenhärtung.« Auf der Messe CERAMITEC in München präsentiert das IWM sein Verfahren in Halle A1, Stand 130. Gemeinsam mit dem Unternehmen CEROBEAR in Herzogenrath wird das Konzept weiter entwickelt, um Hochleistungslager aus Siliciumnitrid serienmäßig zu härten.

Keramische Lager kommen in vielen Anwendungen ohne Schmierung aus. Ganz trocken laufen sie beispielsweise in Kompressoren, sodass die Gase kein Öl enthalten. In der Getränke- und Lebensmitteltechnologie schmiert sie das Fördermedium selbst – im Space Shuttle übernimmt dies der flüssige Wasserstoff.

Ansprechpartner:
Dr. Wulf Pfeiffer
Telefon: 07 61/51 42-1 66
Telefax: 07 61/51 42-4 03
E-Mail: pf@iwm.fhg.de

Dr. Wulf Pfeiffer |

Weitere Berichte zu: Keramik Kugelstrahl Siliciumnitrid Wasserstoff

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Beton - gebaut für die Ewigkeit? Ressourceneinsparung mit Reyclingbeton
19.04.2017 | Hochschule Konstanz

nachricht Gelatine statt Unterarm
19.04.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Im Focus: Tief im Inneren von M87

Die Galaxie M87 enthält ein supermassereiches Schwarzes Loch von sechs Milliarden Sonnenmassen im Zentrum. Ihr leuchtkräftiger Jet dominiert das beobachtete Spektrum über einen Frequenzbereich von 10 Größenordnungen. Aufgrund ihrer Nähe, des ausgeprägten Jets und des sehr massereichen Schwarzen Lochs stellt M87 ein ideales Laboratorium dar, um die Entstehung, Beschleunigung und Bündelung der Materie in relativistischen Jets zu erforschen. Ein Forscherteam unter der Leitung von Silke Britzen vom MPIfR Bonn liefert Hinweise für die Verbindung von Akkretionsscheibe und Jet von M87 durch turbulente Prozesse und damit neue Erkenntnisse für das Problem des Ursprungs von astrophysikalischen Jets.

Supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien sind eines der rätselhaftesten Phänomene in der modernen Astrophysik. Ihr gewaltiger...

Im Focus: Deep inside Galaxy M87

The nearby, giant radio galaxy M87 hosts a supermassive black hole (BH) and is well-known for its bright jet dominating the spectrum over ten orders of magnitude in frequency. Due to its proximity, jet prominence, and the large black hole mass, M87 is the best laboratory for investigating the formation, acceleration, and collimation of relativistic jets. A research team led by Silke Britzen from the Max Planck Institute for Radio Astronomy in Bonn, Germany, has found strong indication for turbulent processes connecting the accretion disk and the jet of that galaxy providing insights into the longstanding problem of the origin of astrophysical jets.

Supermassive black holes form some of the most enigmatic phenomena in astrophysics. Their enormous energy output is supposed to be generated by the...

Im Focus: Neu entdeckter Exoplanet könnte bester Kandidat für die Suche nach Leben sein

Supererde in bewohnbarer Zone um aktivitätsschwachen roten Zwergstern gefunden

Ein Exoplanet, der 40 Lichtjahre von der Erde entfernt einen roten Zwergstern umkreist, könnte in naher Zukunft der beste Ort sein, um außerhalb des...

Im Focus: Resistiver Schaltmechanismus aufgeklärt

Sie erlauben energiesparendes Schalten innerhalb von Nanosekunden, und die gespeicherten Informationen bleiben auf Dauer erhalten: ReRAM-Speicher gelten als Hoffnungsträger für die Datenspeicher der Zukunft.

Wie ReRAM-Zellen genau funktionieren, ist jedoch bisher nicht vollständig verstanden. Insbesondere die Details der ablaufenden chemischen Reaktionen geben den...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

Baukultur: Mehr Qualität durch Gestaltungsbeiräte

21.04.2017 | Veranstaltungen

Licht - ein Werkzeug für die Laborbranche

20.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Intelligenter Werkstattwagen unterstützt Mensch in der Produktion

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Forschungszentrum Jülich auf der Hannover Messe 2017

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten