Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Glasklar wie Sinterkorund

30.01.2002


Halogenlampen strahlen heller und brillianter als gewöhnliche Glühbirnen gleicher Leistung. Der Grund für die bessere Lichtausbeute: ein heißes Plasma. Der entscheidende Trick, Lebensdauer und Wirkungsgrad der Lampen weiter zu steigern, besteht darin, den Gasdruck in ihrem Inneren zu erhöhen. Doch hier wie bei der Temperatur setzt das umgebende Material des Kolbens Grenzen: Quarzgläser und die bisher verwendeten Keramiken erweichen, halten dem hohen Druck nicht stand und können schließlich platzen.

Ein Material, das solchen extremen Bedingungen widerstehen kann, ist Aluminiumoxid, auch als Korund bekannt. Zwar schmilzt er wie seine farbigen Geschwister Saphir und Rubin erst oberhalb von 2 000 °C, doch kann Korundpulver nicht einfach - wie bei Gläsern üblich - geschmolzen und in Form geblasen oder gegossen werden. Denn die erstarrte Schmelze kristallisiert. Daraus resultieren ungünstige mechanische Eigenschaften. Daher wird bisher eine Verarbeitungstemperatur von etwa 200 °C unter dem Schmelzpunkt gewählt, bei der die Körnchen sintern - also lediglich oberflächlich verbacken. Dabei wachsen sie beträchtlich. Die Folge: Partikel und die Poren zwischen ihnen streuen das Licht. Dadurch erscheinen diese weit verbreiteten Hochleistungskeramiken meist trüb wie Milchglas.

Wirklich transparente und dabei mehr als doppelt so feste Werkstoffe wie bisher sind das Ergebnis des EU-Projekts STARELIGHT. Wissenschaftler des maßgeblich daran beteiligten Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Sinterwerkstoffe IKTS in Dresden sind darüber hinaus in der Lage, ihre Korundkeramiken in nahezu jede Form zu bringen. Sie erzeugen hohle Körper für Lampen ebenso wie kratzfeste Platten für Scanner oder Fenster für optische Spezialgeräte.

»Entscheidend für die Transparenz ist zunächst«, betont Dr. Andreas Krell, »dass ein Rohstoff mit Korngrößen deutlich unter einem drittel Mikrometer eingesetzt wird. In der fertigen Keramik sind sie nicht wesentlich größer als einen halben Mikrometer. Daher wird das Licht kaum gestreut.« Möglich wird dies bei einer Sintertemperatur, die rund 600 °C unter der bisherigen liegt. Damit nicht genug: Korngröße und Poren werden auch davon beeinflusst, mit welchem Verfahren die Keramik geformt und gesintert wird, wie Krell weiter ausführt: »Wir konnten die optimierten Prozesse so aufeinander abstimmen, dass die Keramik trotz der niedrigen Sintertemperatur am Ende nahezu porenfrei ist. Transparenz und die für neuartige Halogenlampen erforderliche hohe Festigkeit sind die Folge.«

Dr. Andreas Krell | Mediendienst

Weitere Berichte zu: Keramik Mikrometer Pore Sintertemperatur Transparenz

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Schwarzer Stickstoff: Bayreuther Forscher entdecken neues Hochdruck-Material und lösen ein Rätsel des Periodensystems
29.05.2020 | Universität Bayreuth

nachricht Ein wichtiger Schritt zum Neuromorphen Rechnen: richtungsweisende Arbeit aus Dresden
28.05.2020 | Technische Universität Dresden

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Neuartiges Covid-19-Schnelltestverfahren auf Basis innovativer DNA-Polymerasen entwickelt

Eine Forschungskooperation der Universität Konstanz unter Federführung von Professor Dr. Christof Hauck (Fachbereich Biologie) mit Beteiligung des Klinikum Konstanz, eines Konstanzer Diagnostiklabors und des Konstanzer Unternehmens myPOLS Biotec, einer Ausgründung aus der Arbeitsgruppe für Organische Chemie / Zelluläre Chemie der Universität Konstanz, hat ein neuartiges Covid-19-Schnelltestverfahren entwickelt. Dieser Test ermöglicht es, Ergebnisse in der Hälfte der Zeit zu ermitteln – im Vergleich zur klassischen Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR).

Die frühe Identifikation von Patienten, die mit dem neuartigen Coronavirus (SARS-CoV-2) infiziert sind, ist zentrale Voraussetzung bei der globalen Bewältigung...

Im Focus: Textilherstellung für Weltraumantennen startet in die Industrialisierungsphase

Im Rahmen des EU-Projekts LEA (Large European Antenna) hat das Fraunhofer-Anwendungszentrum für Textile Faserkeramiken TFK in Münchberg gemeinsam mit den Unternehmen HPS GmbH und Iprotex GmbH & Co. KG ein reflektierendes Metallnetz für Weltraumantennen entwickelt, das ab August 2020 in die Produktion gehen wird.

Beim Stichwort Raumfahrt werden zunächst Assoziationen zu Forschungen auf Mond und Mars sowie zur Beobachtung ferner Galaxien geweckt. Für unseren Alltag sind...

Im Focus: Biotechnologie: Enzym setzt durch Licht neuartige Reaktion in Gang

In lebenden Zellen treiben Enzyme biochemische Stoffwechselprozesse an. Auch in der Biotechnologie sind sie als Katalysatoren gefragt, um zum Beispiel chemische Produkte wie Arzneimittel herzustellen. Forscher haben nun ein Enzym identifiziert, das durch die Beleuchtung mit blauem Licht katalytisch aktiv wird und eine Reaktion in Gang setzt, die in der Enzymatik bisher unbekannt war. Die Studie ist in „Nature Communications“ erschienen.

Enzyme – in jeder lebenden Zelle sind sie die zentralen Antreiber für biochemische Stoffwechselprozesse und machen dort Reaktionen möglich. Genau diese...

Im Focus: Biotechnology: Triggered by light, a novel way to switch on an enzyme

In living cells, enzymes drive biochemical metabolic processes enabling reactions to take place efficiently. It is this very ability which allows them to be used as catalysts in biotechnology, for example to create chemical products such as pharmaceutics. Researchers now identified an enzyme that, when illuminated with blue light, becomes catalytically active and initiates a reaction that was previously unknown in enzymatics. The study was published in "Nature Communications".

Enzymes: they are the central drivers for biochemical metabolic processes in every living cell, enabling reactions to take place efficiently. It is this very...

Im Focus: Innovative Sensornetze aus Satelliten

In Würzburg werden vier Kleinst-Satelliten auf ihren Start vorbereitet. Sie sollen sich in einer Formation bewegen und weltweit erstmals ihre dreidimensionale Anordnung im Orbit selbstständig kontrollieren.

Wenn ein Gegenstand wie der Planet Erde komplett ohne tote Winkel erfasst werden soll, muss man ihn aus verschiedenen Richtungen ansehen und die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Gebäudewärme mit "grünem" Wasserstoff oder "grünem" Strom?

26.05.2020 | Veranstaltungen

Dresden Nexus Conference 2020 - Gleicher Termin, virtuelles Format, Anmeldung geöffnet

19.05.2020 | Veranstaltungen

Urban Transport Conference 2020 in digitaler Form

18.05.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Wie sich Nervenzellen zum Abruf einer Erinnerung gezielt reaktivieren lassen

29.05.2020 | Biowissenschaften Chemie

Wald im Wandel

29.05.2020 | Agrar- Forstwissenschaften

Schwarzer Stickstoff: Bayreuther Forscher entdecken neues Hochdruck-Material und lösen ein Rätsel des Periodensystems

29.05.2020 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics