CU Versiert

Versiegelung von oxidischen CMC via Lasertechnik „Versiert“

In vielen Hochtemperaturbereichen der Chemieindustrie, der Energiewirtschaft und der Abfallverwertung limitieren die Eigenschaften der verwendeten Konstruktionsma-terialien die Prozessgestaltung und somit auch die Effizienz. Heiße Gase und Flüssig-keiten, ihr Transport und die Wärmeübertragung führen zu großen technischen Her-ausforderungen, bei denen hochlegierte Stähle und Speziallegierungen bereits an der Belastungsgrenze genutzt werden.

Der Einsatz von Keramiken in Form von oxidischen Faserverbunden (engl. OCMC: Oxide Ceramic Matrix Composites) ist hinsichtlich thermischer und chemischer Be-ständigkeit für derartige Anwendungen sehr vielversprechend. Aufgrund der material-seitig notwendigen offenen Porosität können jedoch viele Szenarien, besonders sol-che unter Einbeziehung von Gasen, nicht bedient werden. Aus diesem Grund wird in diesem Vorhaben angestrebt, die OCMC mit einer oberflächlichen Versiegelung aus-zustatten. Durch Anwendung eines innovativen Laserprozesses soll erreicht werden, dass das Material dicht gegenüber Gasen und Flüssigkeiten wird, ohne dass die me-chanischen Eigenschaften maßgeblich beeinflusst werden.

Mit dieser Technologie soll erreicht werden, dass…

• Wärmetauscher bei höheren Temperaturen betrieben werden können und die Effizienz des Prozesses steigt.
• OCMC gegen Abrasion geschützt werden, weniger verschleißen und sie somit in partikelbeladenen Gasen höhere Standzeiten (min. Faktor 2) erreichen.
• Chargiergestelle sich im Prozess der Öl-Abschreckung nicht vollsaugen und die Umwelt weniger belastet wird.

Bei erfolgreicher Umsetzung sind weitere Anwendungen in den gesellschaftlich hoch-aktuellen Themen der Energie- und Mobilitätswende denkbar. Dazu zählen die Me-thanpyrolyse, Elektrolyse und das Handling sowie die Umsetzung von Wasserstoff.