Spektroskopische Untersuchung der Versinterung von Nanopartikeln

• Antragsteller: Dr.-Ing. Thomas Wriedt
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 220123415

Aggregate von Nanopartikeln haben ein hohes Potential für eine industrielle Anwendung, die von Farbpigmenten, Katalysatoren, Gassensoren, Brennstoffzellen, Solarzellen bis zu thermoelektrischen Komponenten reicht. Dieses Potential wird wesentlich von den morphologischen Parametern der produzierten Aggregate beeinflusst. Hier rückt mehr und mehr der Versinterungsgrad als entscheidender Parameter in den Vordergrund. So kann z.B. ein gewisses Maß an Versinterung die mechanische Stabilität erhöhen, während eine komplette Versinterung zum Verlust der gewünschten Eigenschaften führen kann. Somit sind eine effektive Überwachung und Kontrolle eines Versinterungsprozesses wichtig. Zur Charakterisierung des Versinterungszustandes von Aggregaten werden bisher insbesondere Aufprallexperimente genutzt. Diese Methoden sind allerdings wegen ihrer mangelnden Online-Fähigkeit nicht für eine Prozessüberwachung einsetzbar. Im Rahmen dieses Vorhabens soll deshalb erforscht werden, wie sich die Messung der spektral aufgelösten Transmission zur Charakterisierung des Versinterungszustandes von Aggregaten einsetzen lässt.Mit Hilfe von systematischen Untersuchungen auf der Basis von Streulichtsimulationsrechnungen soll zunächst die Beziehung zwischen den strukturellen Eigenschaften der Aggregate und ihrem spektralen Verhalten näher untersucht werden, um abzuleiten, auf welche Weise der Versinterungsgrad aus der Messung der spektralen Transmission gewonnen werden kann. Gegenwärtig wird die Untersuchung der Verschiebung des Maximums im Spektrum als viel versprechend erachtet. Parallel erfolgt die Entwicklung und Realisierung eines entsprechenden Messaufbaus, sowie die zugehörige Planung einer experimentellen Strategie zur Valididierung des Konzeptes. Der Messaufbau und die Analysemethode sollen so realisiert, erprobt und auf Leistungsfähigkeit und Sensitivität hin untersucht werden. Zusammenfassend gesagt sollen auf diese Weise die Grundlagen für die Charakterisierung des Versinterungszustands von Nanopartikelaggregaten mit Hilfe der Messung der spektralen Transmission geschaffen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Lutz Mädler