Glaskeramik und Thermoanalyse

Herstellung und Einsatz glasig-kristalliner Hochleistungswerkstoffe werden häufig durch ihr Verhalten bzw. ihre Beständigkeit unter Temperaturbeanspruchung limitiert. Neben thermomechanischen Phänomenen, Kristallisations- und Sinterprozessen sind dabei auch volatile Spezies wie Wasserstoff, Wasser, Kohlengase und Sauerstoff kritische Faktoren. Durch die problem- und technologieorientierte Entwicklung, Adaption und Vernetzung thermischer Messverfahren im Rahmen in- und externer Kooperationen sollen die Vorraussetzungen für den zuverlässigen Einsatz innovativer glasig-kristalliner Hochleistungswerkstoffe verbessert werden.

Ausrüstung und Kompetenz

Glassynthese und Charakterisierung

• Schmelzöfen
• Druckkammer- und Vakuumöfen
• Geräte zur Glaspräparation
• Refraktometer
• UV-VIS / NIR-Spektrometer

Thermoanalyse

• Vakuumheißextraktion mit massenspektrometrischem Gasnachweis (VHE-MS)
• Hochtemperaturviskosimeter und Hochtemperaturdilatometer
• Differentialthermoanalyse und -thermogravimetrie mit massenspektrometrischem Gasnachweis (DTA/DTG-MS)
• Großraumthermowaage (DTG)
• Dynamisch-mechanische Thermoanalyse (DMTA)
• Gassensorgeregelte Entbinderung
• Hochtemperatur-Laserprofilometrie an keramischen Folien

Keramische Schichten, Sol-Gel-Synthese und prozessbegleitende Prüfungen

• Spin- und Dip-Coating, Rheometer, Partikelgrößenanalyse
• Kolloidale Suspensionen, SiO₂- und Al₂O₃-Sole 

Kristallisation- und Sinterung

• Spezialöfen, Mühlen, Vertikaldilatometer, Lichtmikroskope, Erhitzungsmikroskop mit Bildauswertung
• Keimbildung, Kristallisations- und Sinterkinetik

Forschungsthemen

• Wasserstoff in Quarzgläsern (linkes Bild)
• Synthese keramischer Schichten über Sol-Suspensionsgemische auf Al₂O₃-Basis (rechtes Bild)

Mittels Vakuumheißextraktion (VHE-MS) gemessene Wasserstoffabgabekurve aus einem Quarzglas

Mittels eines Sol-Suspensions-Verfahrens hergestellte nanokristalline Korundschicht auf Korundsubstrat (Schichtdicke: ca. 1 µm; FIB-Schnitt und TEM-Aufnahme BAM, FG-5.1)

• Sinterung von Glasmatrix-Kompositen mit partiell löslicher kristalliner Dispersphase
• Gassensor-kontrollierte Entbinderung keramischer Grünkörper
• Thermomechanisches Verhalten wasserhaltiger Glasschmelzen

Service

• Vorträge und Veröffentlichungen der Fachgruppe 5.4 finden Sie in der Datenbank "PUBLICA"
• Poster der Fachgruppe 5.4
• Veranstaltungen

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