Förderprojekte

Förderbeginn 01.07.2017

Spark Plasma – Sintern der von Papier abgeleiteten MAX Phasen

Prof. Dr. Nahum Travitzky
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Glas und Keramik)

Prof. Dr. Eugene A. Olevsky
San Diego State University
Mechanical Engineering Department

Im Rahmen des geplanten Projekts sollen Papiere auf Zellulose-Basis entwickelt werden, die mit Ti, Si, TiC und C gefüllt sind und schließlich zu neuartigen Ti₃SiC₂ – Keramiken von komplexer Formgebung weiterverarbeitet werden können. Dabei sollen die Blattbildung, Mikrostruktur und die Eigenschaften der präkeramischen Papiere, sowie ihre Umwandlung zu Ti₃SiC₂ – Keramiken mittels des Spark Plasma – Sinterverfahrens (SPS) untersucht werden. Darüber hinaus sollen die mechanischen Eigenschaften von Kompositen bestimmt werden. Für die hergestellten Materialien wird eine ausgeprägte Anisotropie erwartet, die durch die laminare Struktur dieser Materialien bedingt ist und ihr mechanisches Verhalten der beeinflussen könnte. Das vorgeschlagene Verarbeitungsverfahren bietet bedeutende Vorteile hinsichtlich einer kostengünstigen Verarbeitung, einer Flexibilität bei der Zusammensetzung und der Morphologie der sich ergebenden Mikrostrukturen, einer Möglichkeit, endformnahe Strukturen und gradierte Komposite herzustellen, sowie hinsichtlich der Vermeidung von Gesundheitsgefährdungen, die mit feinkeramischen Verstärkungszusätzen verbunden sind. Zudem stellt die Kombination der Technologie präkeramischer Papiere mit der nachfolgenden Anwendung des Spark Plasma – Sinterverfahrens einen umweltfreundlichen Prozess dar, um neue Strukturen zu erschaffen, die für mögliche Hochtemperatur-Anwendungen im Automobil-Bereich, in der Raumfahrt oder in Energieumwandlungs-Systemen geeignet sind.