Herstellung nanoporöser Bleche aus polykristallinen Ni-basis Superlegierungen

• Applicant: Professor Dr. Joachim Rösler
• Subject Area: Synthesis and Properties of Functional Materials
• Term: from 2004 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5419037

Am Institut des Antragstellers wird derzeit ein Verfahren zur Herstellung nanoporöser Membranen aus einkristallinen Ni-basis Superlegierungen erforscht. Dabei wird durch Vorverformung bei hohen Temperaturen zunächst eine Floßstruktur der g'-Phase eingestellt. Im Anschluss daran wird die Kriechprobe mechanisch in dünne Blechstreifen getrennt und die g - oder g'-Phase elektrochemisch heraus gelöst. Da beide Phasen bei der Floßbildung eine sich selbst tragende Gerüststruktur ausbilden, entsteht nach dem Ätzen eine poröse Struktur, die von gasdurchströmbaren Kanälen auf der Nanoskala durchzogen ist. Diese Nanomaterialien könnten für mikrotechnische Anwendungen im Bereich der Katalyse, Wärmetauschung oder Phasentrennung von besonderem Interesse sein. Leider ist andererseits die Herstellmethodik so aufwendig, dass Anwendungen, bei denen große Flächen erforderlich sind, nicht erschließbar sind. Ein Beispiel sind Rußpartikelfilter für Dieselmotoren, die für jedes Fahrzeug mehrere Quadratmeter des porösen Werkstoffes benötigen würden.In diesem Antrag soll ein Verfahren erforscht werden, dass dieser Problematik Rechnung trägt. Die Idee ist dabei, polykristalline Ni-Basis Superlegierungen mit hohem g'-Gehalt einzusetzen, die sich besonders leicht umformen lassen. Durch thermomechanisches Walzen ließen sich dann dünne Bleche unter gleichzeitiger Einstellung der Floßstruktur quasi kontinuierlich herstellen und im Elektrolytbad zu nanoporösen Bändern weiter verarbeiten. Sollte dies gelingen, könnten nanoporöse Bleche eines Tages wie Stahlbänder produziert werden und zu Massenprodukten mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten werden.

• DFG Programme: Research Grants