Kupfer-Keramik-Verbundwerkstoffe mit Durchdringungsstruktur

• Antragsteller: Dr.-Ing. Alwin Nagel; Professor Dr. Alexander Wanner
• Fachliche Zuordnung: Materialien und Werkstoffe der Sinterprozesse und der generativen Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 225530481

Das Vorhaben befasst sich mit neuen Metall-Keramik-Verbundwerkstoffen für die Langzeitanwendung als leistungsfähige Wärmeleiter im Bereich Leistungselektronik und Fusionsreaktortechnik. Ziel des Vorhabens ist die Erforschung von neuen thermisch hochleitfähigen Kupfer-Keramik-Verbundwerkstoffen mit Durchdringungsstruktur. Dabei sollen speziell angepasste Prüftechniken zur Ermittlung der thermozyklischen Degradation eingesetzt werden. Zunächst soll sich das Vorhaben auf Kuper-Aluminiumoxid-Verbundwerkstoffe konzentrieren, die an der HTW Aalen bereits in kleinen Mengen erfolgreich hergestellt werden konnten. Mittels verbesserter Anlagentechnik sollen diese dort in größerem Umfang und in reproduzierbarer Qualität hergestellt werden. Am KIT werden dort etablierte Charakterisierungsmethoden eingesetzt, um an Miniaturproben mit Abmessungen im Bereich von 5 bis 50 mm das Schädigungsverhalten unter thermozyklischer Beanspruchung zu erforschen. Im Fokus steht insbesondere die Wechselwirkung zwischen mechanischen und thermophysikalischen Eigenschaften. Parallel hierzu sollen an der HTW Aalen Kupfer-Siliziumkarbid-Verbundwerkstoffe mit Durchdringungsgefüge entwickelt und hergestellt werden, die wegen der höheren Wärmeleitfähigkeit von Siliziumkarbid ein noch attraktiveres Verbundverhalten versprechen. Auch diese Werkstoffe sollen hinsichtlich der Prozess-Gefüge-Eigenschaftsbeziehungen untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Kay A. Weidenmann