Phänomenologische Betrachtung gesinterter Aluminium-Matrix-Verbundwerkstoffe für den Einsatz in Fahrzeug-Reibbremsbelägen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Ralph Mayer; Professor Dr.-Ing. Guntram Wagner
• Fachliche Zuordnung: Glas und Keramik und darauf basierende Verbundwerkstoffe ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 517907454

Hauptziel des Forschungsvorhabens sind Erkenntnisgewinne über die Eignung von ausgewählten AMC auf Basis der Legierung EN AW-5083 (AlMg4,5Mn0,7) mit Verstärkungspartikeln auf Basis von SiC als Grundlage für die Herstellung von Fahrzeugbremsbelägen. Gezeigt werden soll, inwieweit zukünftige Anforderungen an die Fahrzeugreibbremse bzgl. veränderter Einsatzbedingungen sowie eine Reduzierung von Bremsstaub bzw. des Anteils toxikologischer Stoffe erfüllt werden können. Daraus lassen sich folgende Forschungsbedarfe bzw. Teilziele ableiten: + Erforschung, Analyse und Standardisierung neuer Prüfprozeduren als Antwort auf geänderte Rahmenbedingungen für den Funktionsnachweis der Prüfkörper in tribologischen Anwendungen unter realitätsnahen Umgebungs- und Einsatzbedingungen. + Die Prozess-Struktur-Eigenschafts-Korrelation soll anhand mikrostruktureller Veränderungen wissenschaftlich reproduzierbar beschrieben werden. Von grundlegendem wissenschaftlichem Interesse ist das mikrostrukturelle, thermo-tribologische und mechanische Verhalten. + Dazu ist der Einfluss des komplexen mikrostrukturellen Verhaltens bei Variierung der Partikel (unterschiedliche Partikelmorphologien, -anteile, -vorbehandlungszustände) aufzuzeigen. Auch das Sinterverhalten zwischen den Partikelarten der Verbundpulver soll verstanden sein. + Die Zusammenhänge zwischen Mikro- und Makrostruktureigenschaften am modifizierten AMC werden verständlich und erstmalig für die Verwendung als Reibbelag untersucht. Der Reibbe-lag-Demonstrator soll sich anhand modifizierter AMC einstellen lassen und der Einfluss auf die Grenzschichtdynamik untersucht werden. + Aufbau eines Reibbelagmodells unter Nutzung der erforschten Zusammenhänge zur Untersuchung der Grenzschichtdynamik im Reibereignisbereich für die Vorhersage des Reibwert-, Temperatur- und Verschleißverhaltens.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen