Feeds:
Beiträge
Kommentare

Posts Tagged ‘Materialforschung’

innoemat-logo-100Am 23. und 24. November fand das erste Statusseminar der Förderinitiative „InnoEMat – Innovative Elektrochemie mit neuen Materialien“ in Leipzig statt. Der fachliche Austausch sowie das Knüpfen neuer Kontakte zwischen allen 17 Verbundprojekten, die vom BMBF gefördert werden, standen dabei im Mittelpunkt.

Fachleute aus den unterschiedlichsten Fachrichtungen der Elektrochemie nutzen dieses Statusseminar, um sich über die Inhalte aller InnoEMat-Verbundprojekte zu informieren und auch eigene Zwischenergebnisse zu präsentieren. So ermöglichte die Veranstaltung wertvolle Blicke über den fachlichen Tellerrand, um nicht zuletzt Impulse und Synergien für das eigene Projekt zu gewinnen. Jedes der 17 Verbundprojekte präsentierte sich mit einem eigenen Übersichtvortrag und einem Poster. Die Teilnehmer aus Industrie und Forschung verfolgten das fachlich breit gefächerten Vortragsprogramm sowie die begleitende Posterausstellung mit regem Interesse. „Bei den Vorbereitungen war uns eine möglichst angenehme Atmosphäre am Tagungsort wichtig, damit die Teilnehmer sich auch auf fachfremdem Terrain wohlfühlen und miteinander ins Gespräch kommen. Das ist uns sehr gut gelungen!“, resümiert Dr. Daniel Meyer von der Deutschen Gesellschaft für Oberflächentechnik (DGO).

05_ Gruppenbild InnoEMat.JPG

Die nicht öffentliche Veranstaltung war die erste von insgesamt drei Statusseminaren, die jährlich vom wissenschaftlichen Begleitprojekt „InnoEMatplus“ initiiert und organisiert werden. Es wird gemeinsam von der DGO, der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde (DGM) und der DECHEMA umgesetzt und hat die Aufgabe, die Verbünde bei der Öffentlichkeitsarbeit, der Vernetzung, dem Austausch und der Verwertung ihrer Ergebnisse zu unterstützen.

Die Förderinitiative „InnoEMat – Innovative Elektrochemie mit neuen Materialien“ selbst ist Bestandteil der Hightech-Strategie der Bundesregierung und an die deutschen Kernbranchen Automobilindustrie, Medizintechnik, Luft- und Raumfahrttechnik sowie die chemische Industrie gerichtet. Mit Impulsen für neue Materialien, neue Verfahren und die Produktinnovationen von Morgen zielt das Förderprogramm auf die nachhaltige Unterstützung mittelständischer Unternehmen in Deutschland.

Elektrochemische Oberflächentechnik und Syntheseverfahren sind Forschungsschwerpunkte

 Sieben der 17 Verbundprojekte setzten sich mit der Neu- und Weiterentwicklung oberflächentechnischer Prozesse sowie neuer Anwendungsszenarien für diese auseinander. So stehen u.a. REACH-konforme Beschichtungsverfahren, die Abscheidung von Legierungsschichten aus ionischen Flüssigkeiten oder neuartige Fügeverfahren für mikroelektronische Bauteile im Fokus. Weitere fünf Verbundprojekte im Themenfeld der elektrochemischen Syntheseverfahren zielen u.a. auf die Abkürzung konventioneller, mehrstufiger Syntheseverfahren sowie auf neue Wirkmechanismen bei der Aufbereitung von industriellen  Prozessabwässern. Weitere Verbundprojekte setzen sich mit neuen Technologien für verbesserte stationäre Energiespeicher neue Sensorik für medizintechnische Anwendungen auseinander.

Spannender Impulsvortrag und kontroverse Podiumsdiskussion

Als besonderes Highlight erwartete die Teilnehmer eine anregende Podiumsdiskussion zum Thema „Elektrochemie und Energiewende: auf Kollisionskurs?“, die mit einem Impulsvortrag mit dem Titel „Innovative Elektrochemie in der Energiewende: Herausforderungen und Chancen“ von Professor Kai Sundmacher (Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme, Magdeburg) eingeleitet wurde. In seinem Vortrag griff Kai Sundmacher unter anderem verschiedene elektrochemische Prozesse auf und bewertete deren Potenzial im Kontext zu den Herausforderungen der Energiewende: „Deutschland ist das Labor der Erde und die ganze Welt blickt mit der Frage auf uns, ob wir die Energiewende schaffen“, so Sundmacher. „Zwar beträgt der Anteil Deutschlands an der weltweiten Treibhausgasemission nur ca. 2%, jedoch lassen sich in Deutschland funktionierende Konzepte auch auf China oder die USA übertragen“, so Sundmacher weiter. Die anschließende Podiumsdiskussion knüpfte an die Inhalte des Impulsvortrages an und wurde vom Auditorium rege für Diskussionsbeiträge genutzt.

Die Organisatoren ziehen positives Fazit

„Während und nach der Veranstaltung haben uns viele Teilnehmer ein äußerst positives Feedback über die Inhalte und den Ablauf des Statusseminars vermittelt. Das motiviert uns für die Vorbereitungen des 2. Statusseminars 2018 in Frankfurt“, so Dr. Daniel Meyer vom wissenschaftlichen Belgleitprojekt „InnoEMatplus“.

Weiterführende Informationen zur Förderinitiative InnoEMat, zu den Projektinhalten und den Ansprechpartnern finden Sie auf der Website www.innoemat.de.

BMBF_CMYK_Gef_L_300dpi.jpg

Advertisements

Read Full Post »

Whether you missed the event or want to reminisce about the great days at Lake Konstanz, here are some impressions we found on Twitter – click on the link below to see the Storify:

ISCHM 2017 on Storify

Read Full Post »

Magenesium - ein beliebter Werkstoff [„Magnesium-products“. Firetwister. Lizenziert unter CC BY-SA 3.0 über Wikimedia Commons ]

Magenesium – ein beliebter Werkstoff [„Magnesium-products“. Firetwister. Lizenziert unter CC BY-SA 3.0 über Wikimedia Commons ]

Magnesium ist mit einer Dichte von etwa 1,74 g/cm3 das Leichtgewicht unter den metallischen Werkstoffen. Es ist rund ein Drittel leichter als Aluminium und deshalb als Konstruktionswerkstoff im Leichtbau sehr gefragt. Besonders in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, wo stete Verbesserungen bei Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit im Vordergrund stehen, bieten sich viele Einsatzmöglichkeiten. Magnesium ist allerdings nicht nur das leichteste, sondern auch das chemisch reaktivste Konstruktionsmetall. Damit ist sein Einsatz stark eingeschränkt, denn die Oberfläche muss durch geeignete Technologien vor Korrosion geschützt werden. Das verursacht zusätzlichen Aufwand und Kosten, die den Gewichtsvorteil wieder zunichtemachen.

Wissenschaftler des DECHEMA-Forschungsinstituts entwickeln deshalb gemeinsam mit Kollegen von der Universität Paderborn eine neuartige, kosteneffiziente und umweltverträgliche Oberflächentechnologie für den Korrosionsschutz von Magnesium-Legierungen. Dabei wird mit Hilfe von Hochleistungsultraschall auf der Magnesiumoberfläche eine schützende Oxidschicht mit selbstheilenden Eigenschaften erzeugt. Der Ultraschall verursacht Kavitationsblasen, die beim Bersten lokale Drücke von mehreren hundert bar und Temperaturen von einigen tausend Kelvin hervorrufen. Dadurch bildet sich auf der Magnesiumoberfläche eine poröse schwammartige Struktur, die fest mit dem Grundmaterial verbunden ist. Wenn es gelingt, bestimmte Porengrößen zu erzeugen, können darin mit Inhibitoren beladene Nanopartikel eingebaut werden. Alternativ können auch anorganische Inhibitoren, beispielsweise Seltenerdmetalle, direkt in die wachsende Oxidschicht eingebaut werden. Bei Beschädigung der Schicht werden an den betroffenen Stellen die Inhibitoren auf kontrollierte Weise freigesetzt und verhindern den Korrosionsprozess, indem sie eine neue schützende Deckschicht bilden.

Mehr zum IGF-Projekt 18267 N Korrosionsschutz für Magnesiumknetlegierungen durch ultraschallgestütztes Wachstum von selbstheilenden Oxidschichten

 

Read Full Post »

Entwicklung eines umweltfreundlichen und kostengünstigen in situ Aluminisierungsverfahrens zum Korrosionsschutz metallischer Bauteile in aggressiven Hochtemperaturumgebungen – IGF-Nr. 17471 N

In der Prozesstechnik laufen vielen Anwendungen oberhalb von 600°C ab – eine große Herausforderung für die Konstrukteure der Anlagen. Denn bei diesen Temperaturen lassen sich Reaktionen zwischen den Prozessgasen und dem Anlagenmaterial nicht vermeiden. Besonders aggressive Verbrennungsatmosphären von 1.000 °C und höher herrschen vor allem bei der Müllverbrennung, der Zementherstellung oder bei Prozessen, in denen Ersatzbrennstoffe verwendet werden. Diese Ersatzbrennstoffe oder Sekundärbrennstoffe werden beispielsweise aus Kunststoffabfällen gewonnen. Ihr Anteil wächst kontinuierlich. Unter dem Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit wird der Restmüll, der nicht durch Recycling verwertet werden kann, zunehmend als Energieträger in speziellen Verbrennungsanlagen genutzt. Kritisch wird es immer dann, wenn ein hoher Gehalt an Chlorverbindungen bzw. anderen Halogenen vorliegt oder Alkali- und Schwefelverbindungen anwesend sind. Sie bilden bei hohen Temperaturen leicht flüchtige Halogenverbindungen und schmelzflüssige Salze, die das Material der Anlage massiv angreifen.
Die Brennräume dieser Anlagen sind mit feuerfestem Material ausgekleidet, das mit metallischen Ankern an den Wänden befestigt ist. Da das Auskleidungsmaterial porös ist, diffundieren die Prozessgase hindurch. Dadurch sind die Metallanker starken korrosiven Angriffen ausgesetzt. Wenn sie versagen, können auch Mauerteile der Ofenkonstruktion mit abplatzen. Das ist eine sehr kostspielige Angelegenheit. Es müssen dann nicht nur die Befestigungsanker der Brennkammer ersetzt werden, sondern auch die Außenhülle des Ofens muss repariert werden. Dadurch verlängern sich die Stillstandzeiten der Anlage, was betriebswirtschaftlich ungünstig ist. Um eine möglichst lange Betriebsdauer zu erreichen, werden deshalb bisher Anker aus hochlegierten austenitischen Stählen oder Nickelbasislegierungen eingesetzt. Durch ihren hohen Anteil an Chrom und Molybdän, halten sie bei hohen Temperaturen länger. Dies sind sehr teurer Materialien.
Wissenschaftler am DECHEMA-Forschungsinstitut entwickeln deshalb im Rahmen eines Forschungsprojektes Strategien, wie das Ankermaterial künftig durch kostengünstige Werkstoffe ersetzt werden kann. Die Idee dabei ist, dass die Anker eine schützende Schicht mit einem hohen Anteil an Aluminium bekommen. Dafür werden Schichtsysteme mit unterschiedlichem Aluminium-Gehalt entwickelt, die direkt durch Diffusion auf die eingebauten Anker aufgetragen werden können. Dieser Prozess soll während des normalen Betriebs der Anlage erfolgen, so dass es nicht notwendig ist, eine Schutzgasatmosphäre zu verwenden.
Mehr zum Projekt

Read Full Post »