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Werkstofftechnik
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Polymere Verbundwerkstoffe
Der Fachbereich Polymere Verbundwerkstoffe befasst sich skalenübergreifend mit Prozess-Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Hochleistungs-Verbundwerkstoffen. Ziel ist, mit grundlegendem Verständnisgewinn der Prozesse auf molekularer Ebene, der Faser-Matrix-Wechselwirkung und den makroskopischen Eigenschaften, die Betriebsfestigkeit und die sichere Anwendung dieser Werkstoffklasse zu verbessern. Aktuelle Schwerpunkte der Werkstoffoptimierung liegen im Bereich des intelligenten intrinsischen Materialdesign und der Entwicklung wiederverwertbarer Hochleistungsverbundwerkstoffe.
Innerhalb dieser Forschungsschwerpunkte setzen wir thermo-mechanische Verfahren und strukturelle Charakterisierungsmethoden von der Nano- zur Makroebene ein und entwickeln Verfahren zur Fehlererkennung und für innovative Reparaturkonzepte. Die experimentellen Verfahren werden mit Simulationsrechnungen kombiniert, um grundlegende Schädigungsmechanismen zu verstehen und um Konzepte zu entwickeln, die zur Verbesserung von Betriebsfestigkeit und Lebensdauer unter realen Bedingungen beitragen.
Schwerpunktmäßig auf der Meso- und Makroebene verankert, sichern wir über intensive Kooperationen mit der Abteilung Materialchemie die Brückenbildung zur atomaren Ebene der Werkstoffforschung.
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Kompetenzen
- Statische und dynamische mechanische Eigenschaften von Polymeren und Faserverbundwerkstoffen
- Betriebsfestigkeit von Faserverbundwerkstoffen
- Mikroskopische und molekulare Schädigungsprozesse
- Schädigungsakkumulation mittels Röntgenrefraktion
- Bruchmechanik, dynamische Bruchzähigkeit
- Thermische und spektroskopische Analyse von Polymeren
- Adhäsion Faser-/Polymermatrix
- Lokale Materialeigenschaften mittels Mikro- und Nanoindentation
- Degradation von Polymerwerkstoffen unter Medieneinfluss
- Multiaxiales Versagensverhalten von Faserverbundwerkstoffen
- FEM-Simulation
- Mikroskopie von Bruchflächen
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Arbeitsschwerpunkte
- Mechanische Eigenschaften von Polymeren und Faserverbundwerkstoffen unter statischer/dynamischer Last sowie unter Langzeit- und Temperatur-Wechsel-Beanspruchung
- Bauteil- und Komponentenprüfung für Windkraft-, Flugzeug-, und Automobilindustrie
- Degradation von Polymerwerkstoffen unter Medieneinfluss
- Materialcharakterisierung und Versagensverhalten auf der Mikroskala
- Schadensanalyse, Schadensgutachten
- Forschungsvorhaben zur technischen Sicherheit von Faserverbundwerkstoffen
- Entwicklung von spezifischen Prüfmethoden
- Normung, Regelsetzung, Beratung
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Angebotsspektrum/Technische Ausstattung
- Servohydraulische und elektromechanische Prüfmaschinen bis 500 kN
- Servohydraulische Zug-/Torsionsprüfmaschine, 250 kN/2.000 Nm mit Klimakammer)
- Mikrozug-/Druckprüfanlagen 10 mN / 5 N
- Labor-Röntgenanlagen
- Rastersondenmikroskop
- Adhäsionsmessung
- Instrumentiertes Pendelschlagwerk
- Zeitstandzugprüfanlage mit Medienlagerung
- Thermogravimetrie, gekoppelt mit Zersetzungsgasanalyse
- Infrarotspektroskopie
- Gas-Chromatographie-Massenspektroskopie (GC-MS)
- CAD und FEM
- Laser-Scanning-Mikroskop
- Fließprüfgerät für MFR und MVR
- Hydraulische Plattenpresse
- Kryo-Mikrotom, Schleif- und Poliereinrichtungen
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Publikationen des Fachbereichs
