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Institut für Energie- und Klimaforschung

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Arbeitsgruppe Keramische Werkstoffe

In allen Anwendungen sind die mechanischen Eigenschaften wichtig für die Bewertung auftretender Belastungszustände und die Gewährleistung einer zuverlässigen Funktion im Langzeiteinsatz keramischer Werkstoffe. Untersucht werden keramische Materialien für moderne Kraftwerkssysteme, Hochtemperatur-Brennstoffzellen (SOFC) und Feuerfestanwendungen. Bei der anwendungsorientierten Fokussierung der Untersuchungen werden mechanische Grenzbedingungen bezüglich Versagen und Versagenswahrscheinlichkeit festgelegt, wobei die Einsatztemperatur und die zu erwartenden Umgebungsbedingungen besondere Berücksichtigung erfahren. Neben der Ermittlung grundlegender Eigenschaften wie Festigkeit, elastischem sowie Kriechverformungsverhalten erfolgen detaillierte Nachuntersuchen zum Versagensmechanismus einschließlich in-situ Beobachtung von Riss- und Verformungsmechanismen mit optischen und rasterelektronischen Methoden zum Verständnis von Mechanik und Mikrostruktur.

Laufende Projekte

Schema eines Indentationstest

Mechanische Charakterisierung von elektrochemischen Speichermaterialien

Das Interesse in elektrochemische Speicher hat sich in den letzten Jahren deutlich verstärkt, insbesondere im Fall von Batterien.

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Specimen after the drilling by fiber laser (trepanation mode)

Thermo-mechanisches Verhalten von lasergebohrten Wärmedämmschichtsystemen (TBC-Systemen)

Ein Gemeinschaftsprojekt für Turbinenkomponenten mit längeren Lebensdauern

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Rissausbreitung an einem Mikroindentereindruck in La0.58Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-d

Mechanisches Verhalten von mischleitenden Membransystemen

Im Rahmen von nationalen und europäischen Projekten befasst sich das IEK-2 mit der Charakterisierung mischleitender keramischer Membrane.

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Viskose Verformung einer Glaskeramikfügung

Materialien und Materialverbunde der Hochtemperaturbrennstoffzelle

In den letzten Jahrzehnten hat sich die Hochtemperaturbrennstoffzelle zu einer Technologie entwickelt die das Potential zur kommerziellen Anwendung erreicht hat.

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Abgeschlossene Forschungsvorhaben

Thermomechanische Charakterisierung neu entwickelter Feuerfestwerkstoffe

Entwicklung neuer, kohlenstoffarmer bzw. kohlenstoff-freier Feuerfestmaterialien Mehr: Thermomechanische Charakterisierung neu entwickelter Feuerfestwerkstoffe …

Optimierung von Wärmedämmschichten

Einfluss der Haftvermittlerschicht- und Al2O3-Schicht-Kriechfestigkeit auf die Schädigung von Wärmedämmschichten bei thermozyklischer Beanspruchung. Mehr: Optimierung von Wärmedämmschichten …

Keramische Wärmedämmschichtsysteme für Gasturbinenschaufeln

Wirkungsgraderhöhung von Flugtriebwerken und stationären Gasturbinen durch den Einsatz von Wärmedämmschichten. Mehr: Keramische Wärmedämmschichtsysteme für Gasturbinenschaufeln …

Transparente Keramiken

Weiterentwickelte transparente keramische Werkstoffe besitzen eine hohe chemische und thermische Stabilität. Mehr: Transparente Keramiken …

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