Glas- und Keramik-Sin­ter­w­erk­stoffe

Vorhersage und Kontrolle nano- und submikroskaliger Gefügebestandteile

Die materialwissenschaftliche und werkstofftechnische Erforschung glasartiger  und keramischer Hochleistungswerkstoffe zielt auf das Verständnis nano- und mikrostruktureller Gefüge-Eigenschaftskorrelationen, die einen signifikanten Einfluss auf die Lebensdauervorhersagen, Leistungsparameter und die Nachhaltigkeit der entwickelten Werkstoffe erlauben. Dabei stehen die Vorhersage und Kontrolle der aus Nanopartikeln abgeleiteten Mikrostrukturen, Defekte, Phasen und Grenzflächen und deren Form, Größe, Häufigkeit, Orientierung und Verteilung zur Erzielung neuartiger, bislang unerreichter, funktionaler und struktureller Leistungsparameter insbesondere der folgenden glasartigen und keramischen Hochleistungswerkstoffe im Mittelpunkt der Forschungsarbeiten:

• Optokeramischer Werkstoffe und photonischer Gläser
• Oxidkeramischer Halbleiter
• Oxidkeramische Ionenleiter und Elektrolyte für die Brennstoffzellentechnologie
• Multiferroika
• Biokeramiken
• Keramische Schäume

Zur Realisierung dieser Zielsetzungen arbeitet die Arbeitsgruppe insbesondere mit den folgenden weitergehenden Methoden der modernen Nanopartikelverfahrenstechnik: 

• erweiterte Nanopartikelsynthesemethoden, insbesondere der Mikro-Jet-Reaktor-Technologie sowie der Hydrothermalsynthese
• weitergehende kolloidale Funktionalisierung und Aufbereitung hybrider (anorganisch/polymerer) Nanopartikel zu prozessfähigen Dispersionen
• erweiterte Formgebungsmethoden, insbesondere der additiven Fertigung sowie der feldgestützen Formgebung (EPD)
• erweiterte Pyrolyse- und Sintermethoden, insbesondere der druckgestützen (HIP-), Laser-, und Zonen-Sinterung