Koordinator
Dr. Clemens Steinborn
Laufzeit
01.04.2023 - 31.03.2025
Projektvolumen
0,37 Mio. €
Projektpartner
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS)
Projektbeirat
ANT Applied New Technologies AG
Automation Steeg und Hoffmeyer GmbH
Automation W+R GmbH
BASF SE
diondo GmbH
FCT Anlagenbau GmbH
Gühring KG
Gustav Gerster GmbH & Co.KG
Hufschmied Zerspanungssysteme GmbH
Lebmeier Konstruktionen
Phoenix Non Woven GmbH & Co.KG
Schunk Kohlenstofftechnik GmbH
Walter E.C. Pritzkow Spezialkeramik
WPX Faserkeramik GmbH
Versiegelung von oxidischen CMC via Lasertechnik „Versiert“
In vielen Hochtemperaturbereichen der Chemieindustrie, der Energiewirtschaft und der Abfallverwertung limitieren die Eigenschaften der verwendeten Konstruktionsmaterialien die Prozessgestaltung und somit auch die Effizienz. Heiße Gase und Flüssigkeiten, ihr Transport und die Wärmeübertragung führen zu großen technischen Herausforderungen, 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 Beständigkeit für derartige Anwendungen sehr vielversprechend. Aufgrund der materialseitig notwendigen offenen Porosität können jedoch viele Szenarien, besonders solche unter Einbeziehung von Gasen, nicht bedient werden. Aus diesem Grund wird in diesem Vorhaben angestrebt, die OCMC mit einer oberflächlichen Versiegelung auszustatten. Durch Anwendung eines innovativen Laserprozesses soll erreicht werden, dass das Material dicht gegenüber Gasen und Flüssigkeiten wird, ohne dass die mechanischen 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 hochaktuellen Themen der Energie- und Mobilitätswende denkbar. Dazu zählen die Methanpyrolyse, Elektrolyse und das Handling sowie die Umsetzung von Wasserstoff.
CU Leichtbau-Forschung Projektergebnisse
