Materialprüfmaschine mit Vakuum-/Schutzgaskammern und Induktionsheizung

• Fachliche Zuordnung: Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung in 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 208319944

• Erstellungsjahr: 2017

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Im Rahmen eines Teilprojekts des SFB 920 „Multifunktionale Filter die Metallschmelzefiltration – Ein Beitrag zu Zero Defect Materials“ wurden die mechanischen Eigenschaften von feinkörnigem, kohlenstoffgebundenem Al2O3-C bis 1500°C untersucht. Dabei wurden im Rahmen der Forschungsaktivitäten sowohl kompakte Proben als auch Filterstrukturen in quasi-statischen, statischen und Spannungsrelaxationsversuchen in Druck und Biegung getestet. Der Werkstoff zeigte ab circa 1050°C messbare Kriechdeformationen. Mit zunehmender Temperatur steigt die Verformbarkeit des Materials zunehmend. Es zeigte sich, dass eine Kompaktierung des Materials mittels Heißpressen möglich ist. Darüber hinaus konnten über einen Temperaturgradienten während des Pressens gradierte Werkstoffe hergestellt werden. In Spannungsrelaxationsversuchen wurde gezeigt, dass der Werkstoff bereits bei bei 700°C in der Lage ist, große, äußere Spannungen durch Spannungsrelaxation abzubauen. Dabei zeigte sich eine ausgeprägte Temperatur- anomalie hinsichtlich der Geschwindigkeit der Spannungsrelaxation mit einem lokalen Minimum bei circa 1000-1100°C und einem lokalen Maximum bei circa 1200-1300°C. In quasi-statischen Biegeversuchen wurde eine Temperaturanomalie der Festigkeit mit einem Maximum bei circa 1300...1400°C an kompakten Proben festgestellt. Filterproben zeigten in Druckversuchen ein ausgeprägtes Festigkeitsmaximum bei circa 1400°C. Derartige Prüfungen sind bisher nicht von anderen Forschern veröffentlicht und wären ohne die HT-Prüfmaschine nicht möglich gewesen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• (2018) Evolutionary Interplay between Symbiotic Relationships and Patterns of Signal Peptide Gain and Loss. Genome biology and evolution 10 (3) 928–938
  Solarek, Aneziris, Biermann
  
• Mechanische Eigenschaften von kohlenstoffgebundenem Magnesiumoxid zwischen Raumtemperatur und 1300°C. Handbuch "Technische Keramische Werkstoffe", Loseblattwerk, DDZ, Berlin, Kap. 6.2.3.2
  Solarek, Aneziris, Biermann
  
• High Temperature Behaviour of Carbon Bonded Magnesia (MgO-C) at Temperatures up to 1500°C. Proceedings of the Unified International Technical Conference of Refractories, Vienna, Austria, 15.-18. September 2015
  Solarek, Adlmaier, Aneziris, Biermann
  
• Mechnanical Characterisation of Carbon-Bonded Alumina (Al2O3-C) at Temperatures up to 1500°C. Proceedings of the Unified International Technical Conference of Refractories, Vienna, Austria, 15.-18. September 2015 Beitragsnummer O 178
  Solarek, Bachmann, Klemm, Aneziris, Biermann
  
• High-Temperature Compression Behaviour of Fine-Grained Carbon-Bonded Alumina. J. Am. Ceram. Soc., 99 (4) 2016, S. 1390- 1397
  Solarek, Bachmann, Klemm, Aneziris, Biermann
  
• A New Method for Manufacturing Graded Refractories by Localized Hot Uniaxial Pressing. Ceram. Int.
  Solarek, Aneziris, Biermann
  
• Ductile behavior of fine-grained, carbonbonded materials at elevated temperatures Carbon, 122 2017, S. 141-149
  Solarek, Himcinschi, Klemm, Aneziris, Biermann
  
• High temperature behaviour of carbonbonded filter structures. Proceedings of the Unified International Technical Conference of Refractories, Santiago de Chile, 26.-29. September 2017
  Solarek, Lienemann, Klemm, Aneziris, Biermann
  
• Mechanical behaviour of carbon bonded magnesia (MgO-C) at temperatures up to 1500 °C. Proceedings of the Unified International Technical Conference of Refractories, Santiago de Chile, 26.-29. September 2017
  Burkhardt, Solarek, Aneziris, Biermann
  
• Prediction of High Temperature Behavior of Open-Cell Ceramic Foams Using an Experimental-Numerical Approach. Adv. Eng. Mater.
  Settgast, Solarek, Klemm, Abendroth, Kuna, Biermann