Kategorie: Werkstoffe und Materialien

Spannende Beiträge, informative Fachartikel und die neusten Entwicklungen aus dem Themengebiet Werkstoffe und Materialien.

Z-Ultra gebrauchsfertig: Neue Chromstähle für Hochtemperaturanwendungen

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Im Projekt Z-Ultra wurde ein 12-Tonnen-Schmiedestück als Demonstrator hergestellt. (© Saarstahl)

Als wichtigster Industriewerkstoff ist Stahl mit mehr als 2500 Sorten hoch spezialisiert für unterschiedliche Anwendungen. Kleinste Änderungen der Zusammensetzung können das Materialgefüge auf atomarer Skala ändern und das Materialverhalten »im Großen« verbessern. Das Konsortium des EU- Projekts Z-Ultra unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Werkstoffmechanik IWM entwickelte neue 12%-Chrom-Stähle für Hochtemperaturanwendungen, die bis zu 30% fester als herkömmliche 9%-Chrom-Stähle sind und im Kraftwerk längere Zeit höhere Temperaturen und Drücke aushalten. Atomistische Simulationsmethoden unterstützten hierbei die Stahl-Entwickler dabei, die Legierungen zielgerichtet zu entwickeln. Weiterlesen

Kombination von Isolierung und thermischer Masse

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Der PCM-Würfel behält eine Temperatur von 21°C, bis er komplett geschmolzen ist.

© Foto Fraunhofer ICT Der PCM-Würfel behält eine Temperatur von 21°C, bis er komplett geschmolzen ist.

Brennt die Sommersonne vom Himmel, nehmen in Gebäudehüllen integrierte Phasenwechselmaterialien (PCM) die Hitze auf – es bleibt drinnen schön kühl. Wird es draußen kälter, geben sie die gespeicherte Wärme ab. Mehrere Gramm dieser Speichermedien können lange Zeit vor Überhitzung und Unterkühlung schützen. Forscher haben nun erstmals durch etablierte Verfahren der Formgebung die isolierenden Eigenschaften von Schäumen mit den thermischen Massen von PCM vereint. In dieser Materialkombination wird der Wärmefluss durch die Wand über einige Stunden verringert. Weiterlesen

Neuer Polyurethan-Werkstoff zur Dämpfung von Stößen

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Sylodamp® schützt Menschen vor Stößen und Erschütterungen und erhöht dadurch die Arbeitsqualität und -sicherheit.

Sylodamp® schützt Menschen vor Stößen und Erschütterungen und erhöht dadurch die Arbeitsqualität und -sicherheit. Quelle: Getzner Werkstoffe GmbH

Sylodamp® von Getzner zum Schutz von Mensch, Maschinen und Umfeld

Der Schwingungsschutz-Spezialist aus Österreich bringt eine neue Typenreihe an elastischen Werkstoffen auf den Markt: Sylodamp® kommt speziell zur hochwirksamen Dämpfung von starken Stößen zum Einsatz. Von Sylodamp® profitieren Menschen ebenso wie Maschinen und das Umfeld. Weiterlesen

Neue Materialien aus Jülich bringen die Energiewende voran

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Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert zwei Projekte des Jülicher Instituts für Energie- und Klimaforschung zur Energiewende mit rund 2,6 Millionen Euro. Der Parlamentarische Staatssekretär Thomas Rachel MdB überreichte dazu im Forschungszentrum Jülich die Förderbescheide.

„Der Erfolg von Energietechnologien basiert wesentlich auf der Verfügbarkeit geeigneter Materialien“, sagt Forschungsstaatssekretär Thomas Rachel MdB. Genau hier setzen die zwei neuen Jülicher Projekte an. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert die Vorhaben MAXCOM und ProtOMem im Rahmen der Förderinitiative „Materialforschung für die Energiewende“ mit insgesamt rund 3,1 Millionen Euro, davon gehen 2,6 Millionen Euro an das Forschungszentrum.

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Graphen von der Rolle: Serienfertigung von Elektronik aus 2D-Nanomaterialien

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Rolle-zu-Rolle-Testanlage © Foto Fraunhofer IPT

Rolle-zu-Rolle-Testanlage
© Foto Fraunhofer IPT

Graphen, Kohlenstoff in zweidimensionaler Struktur, wird seit seiner Entdeckung im Jahr 2004 als ein möglicher Werkstoff der Zukunft gehandelt: Sein geringes Gewicht, die extreme Festigkeit, vor allem aber seine hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit wecken Hoffnungen, Graphen bald für vollkommen neue Geräte und Technologien einsetzen zu können. Einen ersten Schritt gehen jetzt die Forscher im EU-Forschungsprojekt »HEA2D«: Ihr Ziel ist es, das 2D-Nanomaterial von einer großflächigen Kupferfolie durch ein Rolle-zu-Rolle-Verfahren auf Kunststofffolien und -bauteile zu übertragen. Auf diese Weise soll eine Serienfertigung elektronischer und opto-elektronischer Komponenten auf Graphenbasis möglich werden. Weiterlesen

Werkstoffe mit Erinnerungsvermögen

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csi erschließt Potenziale von Formgedächtnislegierungen für die Automobilindustrie

Regelmäßig entdecken Chemiker, Physiker oder Materialwissenschaftler innovative Eigenschaften bestehender oder neu kombinierter Materialien. Oft können diese in der Praxis umfangreich genutzt werden und bestehende Mechanismen verbessern oder gar substituieren. So haben etwa Schwingquarze mechanische Uhrwerke ersetzt, Halbleiter die Röhrenelektronik verdrängt und LEDs den klassischen Röhrenbildschirm vergessen lassen. Ähnliches Potenzial steckt in Formgedächtnislegierungen. In der Medizintechnik ist das Material schon nicht mehr wegzudenken, und für die Automobilindustrie entwickeln unter anderem csi-Ingenieure gemeinsam mit Partnern interessante Lösungen. Weiterlesen

Wärmeleitfähige Kunststoff-Compounds durch Hochleistungsgraphite der Georg H. Luh GmbH

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Quelle: GEORG H. LUH GmbH

Quelle: GEORG H. LUH GmbH

Mit der Produktreihe GraphTHERM stellt die Georg H. Luh GmbH eine Reihe von neu entwickelten Hochleistungsgraphiten zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit in Kunststoffen vor. Bei weitgehender Erhaltung der mechanischen Eigenschaften werden Leitfähigkeiten von 20 [W/m  K] und mehr erreicht.

Technische Kunststoffe erobern Anwendungsbereiche, die klassischerweise Metallen vorbehalten waren. Kunststoffe sind leichter, einfach formbar, preisgünstiger als Metalle und unterliegen nicht der Korrosion. Was aber, wenn Wärmleitfähigkeit oder elektrische Leitfähigkeit oder sogar beides in Kombination gefordert ist? Weiterlesen

PURCELL – ein nachhaltiger Verbundwerkstoff aus reiner Cellulose

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PURCELL-Verbundplatte (Querschnitt), aufgebaut aus 4 Gewebelagen © ITCF Denkendorf

PURCELL-Verbundplatte (Querschnitt), aufgebaut aus 4 Gewebelagen
© ITCF Denkendorf

Ein Biopolymer soll etablierte GFK-Bauteile ersetzen

Glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK) werden zu beträchtlichen Mengen in vielen Konstruktionen und Bauteilen verwendet. Doch obwohl mittlerweile jährlich ca. 250.000t GFK end-of-life-Abfälle anfallen, wurde bisher keine brauchbare Lösung gefunden, die ein echtes Recycling von GFK ermöglicht. Das einzige technisch umsetzbare Konzept ist z. Zt. eine thermische Verwertung und das Verwenden des bei der Pyrolyse verbleibenden Glasfaserabfalles als Zementadditiv. Von einem Recycling im eigentlichen Sinne kann hier
definitiv nicht gesprochen werden.
Die Dringlichkeit des Recyclingproblems wird durch die gesetzlichen Vorgaben forciert, die die Hersteller zur Rücknahme Ihrer Produkte verpflichten. Weiterlesen

Stoßdämpfend wie eine Pomelo, hart und stichfest wie Macadamia-Nüsse

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Die Schalen der Früchte inspirieren zur Entwicklung neuer Materialien

Das Material, auf das die Werkstoffwissenschaftler Claudia Fleck und Paul Schüler immer wieder Druck ausüben, gibt diesem nach und nimmt dabei effizient die übertragene Energie auf. Es ist aus einer Aluminiumlegierung, extrem leicht und weist eine offenporige Schaumstruktur auf. Dieser sogenannte bio-inspirierte Metallschaum ist der Schale der Zitrusfrucht Pomelo nachempfunden und das Ergebnis eines gemeinsamen Forschungsprojektes der TU Berlin, RWTH Aachen und der Universität Freiburg. Pomelos, diese größten und schwersten Zitrusfrüchte der Welt, überstehen einen Sturz aus zehn Metern Höhe auf einen harten Betonboden und absorbieren beim Aufprall bis über 90 Prozent der kinetischen Energie. Ihre zwei bis drei Zentimeter dicke, extrem stoßdämpfende Schale sorgt für dieses Wunder. Wie aber ist dieses Wunder möglich? Weiterlesen

Neuer Hochleistungskunststoff bietet Temperaturstabilität bis 400 Grad

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Typische Bauteile aus DOGLIDE 350 zeichnen sich durch hohe Stabilität und sehr geringe Dimensionsänderungen auch bei hohen Temperaturen bis 280 Grad aus.

Typische Bauteile aus DOGLIDE 350 zeichnen sich durch hohe Stabilität und sehr geringe Dimensionsänderungen auch bei hohen Temperaturen bis 280 Grad aus.

Dotherm hat einen neuen Hochleistungskunststoff zur Serienreife entwickelt, der bei dauerhaften Temperaturen bis 280 Grad formstabil bleibt. Möglich sind sogar kurzzeitige Belastungen bis 400 Grad.

Mit DOGLIDE 350 stellt Dotherm jetzt einen Kunststoff auf Polyimid-Basis vor, der sich weit oben in der Skala der Hochleistungs-Polymere ansiedelt. Im Vergleich zu herkömmlichen Materialien für technische Kunststoffteile wie zum Beispiel PEEK bietet der neue Werkstoff aufgrund der verdoppelten Glasübergangstemperatur eine hohe mechanische Festigkeit und kein Fließverhalten über den gesamten Temperaturbereich. Weiterlesen