Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Keramik aus Papier - die Geburt eines neuen Werkstoffs

22.11.2006
AiF verleiht Otto von Guericke-Preis 2006 an bayerische Forscher

In der Papiererzeugung kommen bis zu 40 Prozent Füllstoffe zum Einsatz. Sie verringern nicht nur die Kosten, sondern statten das Papier auch mit besonderen Eigenschaften aus. Jetzt konnten Wissenschaftler den Füllstoffgehalt im Papier auf bis zu 90 Prozent erhöhen. Damit wird das Eigenschaftsprofil des Papiers nicht mehr nur ergänzt oder verändert, sondern das Papier nimmt den Charakter des Füllstoffes an: Ein neuer Werkstoff wird geboren.

Die hochgefüllten Papiere können trotzdem mittels üblicher Papierherstellungsverfahren (Papiermaschine) erzeugt, beschichtet und geformt werden. Das erlaubt die Realisierung sehr dünnwandiger und komplex geformter Werkstoffstrukturen. Dr. Andreas Hofenauer und Renate Kirmeier von der Papiertechnischen Stiftung (PTS) in München sowie Dr. Nahum Travitzky und Hans Windsheimer von der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg haben eine Technik zur Herstellung keramischer Bauteile aus sinterfähigen Papieren entwickelt. Diese Papiere werden mit keramischen Füllstoffen bis 85 Massenprozent angereichert, so dass sie in einem Sinterprozess in keramische Werkstoffe umgewandelt werden können. Mögliche Einsatzgebiete reichen von der Energie- und Umwelttechnik über die chemische Reaktionstechnik bis zur Medizintechnik. Dafür erhalten die vier Wissenschaftler den Otto von Guericke-Preis, den die AiF alljährlich für herausragende Arbeiten der industriellen Gemeinschaftsforschung vergibt. Er ist mit 5.000 Euro dotiert.

Ein wichtiges Anwendungsfeld ist die Hochtemperaturtechnik. Bei modernen Brenntechniken, etwa für den Schnellbrand von Porzellan, sind großflächige Wärmeschutz-Bauteile (Schotten) notwendig. Sie bestehen aus hochtemperaturbeständigen Werkstoffen und sorgen für die thermische Abgrenzung unterschiedlicher Brennkammerbereiche. Diese thermischen Barrieren im Ofeninnenraum sind mehrere Quadratmeter groß und der Größe des Brennguts angepasst. Sie erleichtern das Stapeln der Ware im Ofen und werden möglichst oft wieder verwendet. Gegenwärtig haben die Schotten eine große Wandstärke von bis zu 6 Millimetern und eine entsprechend große thermische Masse, die zusätzlich zum Brenngut aufgeheizt werden muss. Sinterfähiges Papier kann so bearbeitet werden, dass hohlräumige Keramikkörper mit geringer thermischer Masse entstehen, die den Energieverbrauch erheblich mindern.

... mehr zu:
»Bauteil »Keramik »PTS »Schicht

Neben großflächigen Leichtbaustrukturen besteht in der keramischen Industrie ein hoher Bedarf an der raschen und kostengünstigen Herstellung von Prototypen und Kleinserien. Sinterfähige Papiere können an das Rapid-Prototyping-Verfahren "Laminated Object Manufacturing" (LOM) angepasst werden. Mit diesem Verfahren können 3-D-Strukturen über CAD-Modelle in Schichten zerlegt, die Schichten aus Spezialpapieren zugeschnitten und Schicht auf Schicht übereinander gelegt werden, so dass auch komplexe 3-D-Strukturen hergestellt werden können. Die LOM-Technologie ermöglicht die Herstellung eines Bauteils unabhängig von Press- und Gussformen, was Kosten spart und den Formenbau beschleunigt. Es lässt sich nicht nur jedes denkbare Bauteil erstellen, sondern in einem Arbeitsschritt auch mehrere, unterschiedliche Bauteile gleichzeitig. Durch die Verwendung sinterfähiger Papiere kann die keramische Industrie eine große Bandbreite technischer Keramiken wie Oxide, Carbide und Nitride mit dem gleichen Verfahren herstellen. Da Formgebungsverfahren bisher immer auf das jeweilige Keramiksystem abgestimmt werden mussten, wird mit den sinterfähigen Papieren ein ganz neues Kapitel in der Herstellung keramischer Bauteile aufgeschlagen.

Dr. Andreas Hofenauer (32) arbeitet nach seinem Studium der Forstwissenschaften in München seit 2004 bei der PTS. Renate Kirmeier (35) studierte Verfahrenstechnik für Papiererzeugung und Forstwissenschaft in München. Nach fünfjähriger Tätigkeit bei der PTS ist sie seit 2006 freiberuflich tätig. Dr. Nahum Travitzky (54) studierte Physik und Werkstoffwissenschaften in Moskau und Haifa. Nach Tätigkeiten in Israel und Deutschland arbeitet er seit 2002 an der Universität Erlangen-Nürnberg. Hans Windsheimer (27) studierte Werkstoffwissenschaften an der Universität Erlangen-Nürnberg und in den USA und arbeitet seit 2005 an der Universität Erlangen-Nürnberg.

Die AiF verleiht den Otto von Guericke-Preis anlässlich der diesjährigen Tagung ihres Wissenschaftlichen Rates am 23. November 2006 in Bremen.

Ansprechpartner:

Dr. Andreas Hofenauer, Papiertechnische Stiftung (PTS), München,E-Mail: a.hofenauer@ptspaper.de, Tel.: 089 12146-531

Dr. Nahum Travitzky, Universität Erlangen-Nürnberg, LS Glas und Kera-
mik, E-Mail: nahum.travitzky@ww.uni-erlangen.de, Tel.: 09131 85-28775
Pressearbeit: Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" (AiF), Silvia Niediek, E-Mail: presse@aif.de,Tel.: 0221 37680-55

Silvia Niediek | idw
Weitere Informationen:
http://www.aif.de

Weitere Berichte zu: Bauteil Keramik PTS Schicht

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Wussten Sie, dass Verpackungen durch Flash Systeme intelligent werden?
23.05.2017 | Heraeus Noblelight GmbH

nachricht Bessere Kathodenmaterialien für Lithium-Schwefel-Akkus
17.05.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen. Wissenschaftler der Universität Johannesburg, des Instituts für Angewandte Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) präsentieren im Fachblatt „Journal of Optics“ eine neue Möglichkeit, glasfaserbasierte und kabellose optische Datenübertragung effizient miteinander zu verbinden.

Dank des Internets können wir in Sekundenbruchteilen mit Menschen rund um den Globus in Kontakt treten. Damit die Kommunikation reibungslos funktioniert,...

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungen

49. eucen-Konferenz zum Thema Lebenslanges Lernen an Universitäten

29.05.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz an der Schnittstelle von Literatur, Kultur und Wirtschaft

29.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungsnachrichten

49. eucen-Konferenz zum Thema Lebenslanges Lernen an Universitäten

29.05.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Internationale Konferenz an der Schnittstelle von Literatur, Kultur und Wirtschaft

29.05.2017 | Veranstaltungsnachrichten