Verbesserung der Stabilität kunststoffgebundener Selten-Erd Dauermagnete während der Verarbeitung und im Gebrauch

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Ernst Schmachtenberg
• Fachliche Zuordnung: Polymermaterialien
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 66475071

Kunststoffe lassen sich im Hinblick auf magnetische Eigenschaften mit geeigneten Füllstoffen wie ferritischen oder Selten-Erd (SE) Füllstoffen funktionalisieren, wodurch das Einsatzspektrum erweitert wird. Selten-Erd Füllstoffe besitzen sehr viel höhere magnetische Eigenschaften als ferritische Füllstoffe. Daher kann durch den Einsatz von Selten-Erd Füllstoffen u.a. die Leistung in Kleinmotoren erhöht bzw. der Sensorabstand der Magneten in Sensorsystemen vergrößert werden. Der Werkstoff unterliegt bei der Produktentstehung und im Gebrauch diversen Belastungen. So führt bei Selten-Erd gefüllten Kunststoffen die hohe Korrosionsempfindlichkeit der Füllstoffe zu einem Materialabbau im Füllstoff. Es kommt zusätzlich zu einer Wechselwirkung von Metallionen der SE-Füllstoffe mit dem Kunststoffmaterial, was einen Matrixabbau zur Folge hat. Die Oxidation der Füllstoffe sowie der Matrixabbau führen zu einer Verschlechterung der magnetischen sowie mechanischen Eigenschaften bei der Spritzgießverarbeitung und im Gebrauch. Unter diesen Gesichtspunkten erfolgt die Betrachtung des Werkstoffverhaltens bei der Verarbeitung sowie im Gebrauch.Gesamtziel des Vorhabens ist es zu untersuchen, wie die Verarbeitungsbelastung beim Spritzgießen das SE-Füllstoff-Kunststoff-System beeinflusst und inwieweit sich die Stabilität hinsichtlich magnetischer und mechanischer Eigenschaften kunststoffgebundener Dauermagneten während der Verarbeitung und im Gebrauch verbessern lässt. Zur Minimierung der Füllstoffoxidation und des Matrixabbaus werden neuartige Methoden wie Füllstoffbeschichtungen und Verarbeitung unter Sauerstoffausschluss (Inertatmosphäre) verwendet. Zudem wird der Ansatz von geeigneten Metalldesaktivatoren und Antioxidantien differenziert untersucht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen