Nitrid- und elektrisch funktionelle Strukturkeramik

Gruppe

© Fraunhofer IKTS
Modell einer keramischen Mikrogasturbine für Hochtemperaturanwendungen.

Die Arbeitsgruppe hat ausgewiesene Kompetenzen auf dem Gebiet der Nitridkeramiken und der Keramiken mit maßgeschneiderten elektrischen Funktionen. Die Schwerpunkte unserer Arbeiten liegen bei Siliciumnitridwerkstoffen und Sialonen für Verschleißanwendungen und Strukturkeramiken, die zwischen einer hohen elektrischen Leitfähigkeit und hoher elektrischer Isolationswirkung adaptierbar sind. Durch die vorhandene exzellente chemische und mechanische Stabilität sind diese Werkstoffe unter extremen Bedingungen aber auch im Alltag vorteilhaft einsetzbar.

Für den Einsatz im Hochtemperaturbereich entwickeln und testen wir zudem keramische Faserverbundwerkstoffe (Ceramic Matrix Composites, CMC) und Korrosionsschutzschichten (Environmental Barrier Coatings, EBC) auf Basis oxidischer und nichtoxidischer Keramiksysteme.

Für die Entwicklung von Nitrid- sowie elektrisch funktionellen Strukturkeramiken und die Anpassung ihrer mechanischen, elektrischen und thermischen Eigenschaften nutzen wir eine breite Palette an applikationsorientierten Charakterisierungsmethoden (mechanisch, elektrisch, tribologisch, Korrosion, Oxidation, Hochtemperatur). Das Fraunhofer IKTS kann die gesamte Wertschöpfungskette abbilden und so Werkstoffe mit maßgeschneiderten Eigenschaften in Prototypen und Kleinserien überführen. Für spezielle konstruktions- oder eigenschaftsbedingte Anforderungen entwickeln wir passfähige Fügetechnologien.

 

Leistungsangebot

 

  • Anwendungsorientierte Entwicklung und Optimierung von Nitridkeramiken (Siliciumnitrid, Sialon), Ceramic Matrix Composites (CMC), Ultra-Hochtemperatur-Keramik (UHTC) und elektrisch funktionellen Strukturkeramiken
  • Werkstoff- und Bauteilcharakterisierung (mechanisch, elektrisch, tribologisch, Korrosion, Oxidation, Hochtemperatur)
  • Hochtemperaturfügen durch Löten und Kleben
  • Beispielanwendungen: Gasturbinen, Heizleiter, Thermoelektrika, Verschleißwerkzeuge

Thema

Ceramic Matrix Composites

Thema

Elektrische Charakterisierung und Heizleiterprüfstände

Thema

Elektrisch funktionelle Strukturkeramik als Heizleiter

Thema

Elektrisch funktionelle Strukturkeramik als Thermoelektrika

Thema

Hochleistungskeramik für Gasturbinen

Thema

Hochtemperaturfügen durch Löten oder Kleben

Thema

Siliciumnitrid und Sialone

Thema

Ultra-Hochtemperatur-Keramik (UHTC)

Projekt

Öffentlich geförderte Projekte