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Projektübersicht

Polymerbasierte Funktionskomposite

Projektbeschreibung

Die Arbeitsgruppe „Polymerbasierte Funktionskomposite“ beschäftigt sich mit der Entwicklung, Prozessierung, Replikation und Charakterisierung neuartiger Funktionsmaterialien, die aus einer polymeren Matrix und einem anorganischen oder organischen mikro- bzw. nanoskaligen Feststoff besteht. Im Fokus der Forschungsarbeiten steht derzeit die Modifizierung folgender physikalischer Polymereigenschaften: 1. optisch (Brechzahl, Transmission) 2. elektrisch (Leitfähigkeit) 3. dielektrisch (Permittivität 4. thermomechanisch (Härte, thermische Ausdehnung, Erweichungstemperatur, E-Modul, usw.) Im Hinblick auf eine erfolgreiche Eigenschaftseinstellung und die daraus resultierenden Möglichkeiten der Bauteilherstellung erfordern die ganzheitliche Entwicklung einer Prozesskette, beginnend bei der Materialauswahl bis hin zum Material- und Bauteilherstellung. Materialien: Polymere Matrix: a) Reaktionsharze (Methacylate, ungesättigte Polyester) b) Thermoplaste (PMMA, PMMI, PC, µPA, COC, PSU) Keramiken: mikro- und nanokristallines SiO2, Al2O3, ZrO2, TiO2, ITO, CeO2, BaTiO3, SrTiO3, SnO2, ZnO, PZT Metalle: mikrokristalline Eisen- und Stahlpulver (17-4PH) Organische Dotierstoffe: a) elektronenreiche Aromaten b) Carbon Nanotubes Kompoundierung: Die Eigenschaften eines Komposits, speziell bei der Verwendung von nanoskaligen Füll- und Dotierstoffen, sind prozess- und prozessparameterabhängig. Des Weiteren führt die Zugabe von mikro- und speziell von nanoskaligen Füll- und Dotierstoffen zu einer signifikanten Beeinflussung der Fließeigenschaften des resultierenden Komposits, so dass im Hinblick auf eine erfolgreiche Bauteilherstellung über Replikationsverfahren die füllgrad- und temperaturabhängige Viskosität für jedes System ermittelt werden muss. Zur Kompositherstellung stehen verschiedene Hochgeschwindigkeits- und Dissolverrührer, Mischer-Kneter-Systeme oder Extruder zur Verfügung. Replikation: Ausgehend von der polymeren Matrix werden entweder das Reaktionsgießen (gießharzbasierte Komposite) oder das Spritzgießen (thermoplastbasierte Komposite) zur Bauteilherstellung eingesetzt. Charakterisierung: Die physikalischen Kompositeigenschaften können über eine Vielzahl von verschiedenen Analyseverfahren bestimmt werden, beispielsweise Refraktometrie, Transmissionsbestimmung, Dilatometrie, Mikroskopie, REM, u.v.m.

Laufzeit

Von 01.01.2000 (unbegrenzt)

Projektleitung

Hanemann T

Ansprechpartner/in

Prof. Dr.-Ing. Thomas Hanemann
Telefon:0761 203-7551

Schlagworte

Funktionskomposite, Replikation, Mikrospritzgießen, Mikropulverspritzgießen
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