Kooperative Promotionen im Bereich Werkstoffe

Promovend

Tobias Gabriel

Betreuer

Prof. Dr.-Ing. Uwe Glatzel, Universität Bayreuth

Prof. Dr. Marek Gorywoda, Hochschule Hof


Tobias Gabriel, Absolvent der Hochschule Hof, arbeitet zurzeit an einer Promotion mit dem vorläufigen Titel: „Mikrostrukturanalyse von beschichteten Nickelbasis-Superlegierungen für automotive Dichtungsanwendungen im Heißgasbereich“.

Die Aufgabe verfolgt das Ziel, neuartige metallische Dichtungen für den Heißbereich der Verbrennungsmotoren zu entwickeln und zu untersuchen. Dabei werden Substrate aus hochtemperaturbeständigen Nickel-Superlegierungen mit einer Schutzbeschichtung durch eine noch genauer zu charakterisierende Methode, vorläufig werden Versuche mit einem Laser durchgeführt, versehen. Anschließend werden die Mikrostrukturen von Substraten und Beschichtungen sowie deren Übergangsbereich direkt nach der Beschichtung und nach einer Auslagerung bei hohen Temperaturen und für unterschiedliche Zeitdauern analysiert. Zum Einsatz werden hierbei u.a. die Licht- und Rasterelektronenmikroskopie und die energiedispersive Röntgenspektroskopie kommen. Die Ergebnisse verschiedener Materialien für das Substrat und die Beschichtung werden miteinander verglichen.

Die Arbeit wird am Lehrstuhl für metallische Werkstoffe, Universität Bayreuth durchgeführt.

Promovendin

Corinna Anzer

Betreuer

Prof. Dr. Walter Krenkel, Universität Bayreuth

Prof. Dr. Frank Ficker, Hochschule Hof

 

Keramische Verbundwerkstoffe bestehen in der Regel aus technischen Fasern (C; SiC- Oxidfasern) eingebettet in einer keramischen Matrix. Durch die Bewehrung mit Fasern gelingt es, Keramiken weniger spröde, schadenstoleranter und wesentlich thermoschockbeständiger zu machen. Eine Anwendung dieser faserverstärkten Keramiken ist die keramische Bremsscheibe für PKW, die ein echtes Spin-off aus der Raumfahrt darstellt, wo das Material für das Thermalschutzsystem entwickelt wurde. Nur durch die Faserverstärkung ist ein derartiges, dauerhaft thermomechanisch hochbelastetes Bauteil realisierbar.

Um das Potential faserverstärkter Keramiken zu erweitern, ist es notwendig, endkonturnahe, dreidimensionale und offenporöse Fasergerüste (Preformen) mit textiltechnischen Methoden zu fertigen, was mit den hochsteifen, technischen Fasern äußerst anspruchsvoll ist. 

Im BMBF-Förderprojekt „CaGeFa – Anforderungsgerechte hochdrapierbare Carbon-Gelege-Faser-Preformen für effiziente Faserverbundkeramiken„ wurden hierfür Grundlagen geschaffen, die in der 2017 begonnenen Promotion vertieft werden sollen. Ziel der Promotion ist es, mit Hilfe von innovativen textiltechnischen Methoden neuartige, dreidimensionale Preformen aus C-Fasern zu fertigen, die in mehreren Prozessschritten in eine C/C-SiC Verbundkeramik überführt werden können. Die Entwicklung und Fertigung der textilen Preformen findet an der Hochschule Hof (Institut für Materialwissenschaften), die Untersuchung der Keramisierbarkeit an der Universität Bayreuth (Lehrstuhl Keramische Werkstoffe) statt.

 

Laufzeit

2017-2019