Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forscher entwickeln biegsame Keramik zum Aufsprühen

08.10.2012
Metall oder Keramik – diese Frage stellen sich Ingenieure, um den richtigen Werkstoff für Turbinen, Rotoren oder Antriebswellen zu finden.

Wenn der Abrieb so gering wie möglich, oder ein Werkstück Strom nicht leiten sein soll, auch bei hohen Temperaturen, ist der Einsatz von Keramik gefordert. Andererseits dürfen die wenigsten Werkteile ganz starr sein; bei Belastungen müssen sie auch Biegebewegungen standhalten, ohne dabei zu zerbrechen – das spricht für Metall.

Forscher am INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken haben nun über ein ungewöhnliches Verfahren eine Beschichtung entwickelt, die beides kann: Sie verhält sich wie eine Keramik und bleibt dabei trotzdem biegsam.

Diese Ergebnisse stellen die Entwickler auf der internationalen Fachmesse für Werkstoffanwendungen, Oberflächen und Product Engineering, Materialica 2012, in München vor.

„Auf ein Metall eine keramische Beschichtung aufzubringen, ist die Methode der Wahl, um die Vorteile von Metall und Keramik zu kombinieren“, erklärt Carsten Becker-Willinger, Leiter der Forschungsgruppe Nanomere. „Zumeist werden solche Keramiken bei zirka 1200 Grad Celsius gehärtet und gesintert, also verdichtet. Dabei sind die Keramiken zwar sehr kompakt und abriebfest, aber eben auch sehr bruchempfindlich“, erklärt der Experte für Nanotechnologie weiter.

Deshalb haben die Forscher einen anderen Produktionsweg gewählt: Über Beschichtungstechniken wie Tauchen oder Sprühen, die man normalerweise für Kunststoffbeschichtungen wählt, ist es ihnen gelungen, eine anorganische, eben keramische Beschichtung aus Siliziumoxid und Siliziumcarbid herzustellen. „Über diesen sogenannten nasschemischen Weg genügten schon zirka 400 bis 500 Grad Celsius, um die Beschichtung auszuhärten. Dennoch ließe sie sich auch bei deutlich höheren Temperaturen einsetzen.

„Selbst wenn wir ein so beschichtetes Metall um 180 Grad um einen Dorn biegen oder eine 500 Gramm schwere Stahlkugel aus einem Meter Höhe darauf fallen lassen, sind keine Risse oder Bruchstellen zu erkennen“, sagt der Chemiker Becker-Willinger. Auch die elektrisch isolierende Wirkung der Beschichtung bliebe im gebogenen Zustand erhalten, da sich ohne Risse auch keine leitfähigen Brücken ausbilden könnten.

Zurzeit ist das Basismaterial für eine derartige Beschichtung im Labormaßstab am INM verfügbar. Es eignet sich beispielsweise für die Beschichtung von Stahl, Edelstahl, Titan und Titanlegierungen. Über Industriekooperationen wollen die Forscher zukünftig das Material, auf Anwendungen im Maschinen-, Schiffs- und Stahlbau, für Energiesysteme sowie in der Automobil- und Luftfahrtindustrie passgenau zuschneiden.

Daneben zeigt das INM vom 23. bis zum 25. Oktober in Halle B1 am Stand 114 weitere Exponate zu den Themen transparente, leitfähige Schichten, antireflexive Schichten für Solarpanele, sowie zum Korrosions- und Reibungsschutz.

Ansprechpartner:
Dr. Carsten Becker-Willinger
INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH
Sprecher Chemische Nanotechnologie
Programmbereichsleiter Nanomere
Tel.: +49 (0)681-9300-196
E-Mail: nanomere@inm-gmbh.de

Das INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien mit Sitz in Saarbrücken ist ein international führendes Forschungszentrum für innovative Materialien. Spezialisiert in den drei Forschungsfeldern Chemische Nanotechnologie, Grenzflächenmaterialien und Materialien in der Biologie, bietet das Institut durch ein hochqualifiziertes Team von Chemikern, Physikern, Biologen, Material- und Ingenieurwissenschaftlern Forschung und Entwicklung vom Molekül bis zur Pilotfertigung. Es kooperiert mit nationalen und internationalen Instituten und entwickelt für Unternehmen in aller Welt Materialien mit maßgeschneiderten Eigenschaften. Das INM ist ein Institut der Wissenschaftsgemeinschaft Gottfried Wilhelm Leibniz e.V. und beschäftigt rund 180 Mitarbeiter.

Dr. Carola Jung | idw
Weitere Informationen:
http://www.inm-gmbh.de/
http://www.leibniz-gemeinschaft.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Studie InLight: Einblicke in chemische Prozesse mit Licht
22.11.2016 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Eigenschaften von Magnetmaterialien gezielt ändern
16.11.2016 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie