Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gehärtete Keramiken

12.10.2000


Hybridlager mit Kugeln aus

Siliciumnitrid


... mehr zu:
»Gehärtet »Keramik »Siliciumnitrid
Wälzlager aus Spezialkeramik erfahren nicht nur im Space Shuttle extreme mechanische Belastungen. Noch länger halten diese Hightech-Bauteile, wenn ihre Oberflächen mit einem Verfahren aus der
Metallbearbeitung gehärtet werden.

Lift off! Wenn ein 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

Weitere Informationen finden Sie im WWW:

Dr. Johannes Ehrlenspiel | idw

Weitere Berichte zu: Gehärtet Keramik Siliciumnitrid

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie
11.12.2017 | Universität Bayreuth

nachricht Bioverfahrenstechnik - Mit Kugeln optimal messen
01.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Materialinnovationen 2018 – Werkstoff- und Materialforschungskonferenz des BMBF

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovativer Wasserbau im 21. Jahrhundert

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rest-Spannung trotz Megabeben

13.12.2017 | Geowissenschaften

Computermodell weist den Weg zu effektiven Kombinationstherapien bei Darmkrebs

13.12.2017 | Medizin Gesundheit

Winzige Weltenbummler: In Arktis und Antarktis leben die gleichen Bakterien

13.12.2017 | Geowissenschaften