Forschungszentrum Jülich

Materialentwicklung

Die Entwicklung neuer, aber auch die Verbesserung bekannter Materialien für Festoxid-Brennstoffzellen, Wärmedämmschichten, Gastrennmembrane und Batterien beginnt bei der Synthese durch Sprühpyrolyse und Sprühtrocknung (wässrige und alkoholische Systeme), mit Hilfe der sogenannten Pechini-Methode oder Sol-Gel-Verfahren.

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Partikelbasierte Herstellungsverfahren und Sintern

Das Team beschäftigt sich mit der endkonturnahen Formgebung von metallischen und keramischen Pulvern durch Pressen sowie durch Pulverspritzguss mit anschließender Entbinderung und Sinterung. Weiterhin bestehen umfassende Möglichkeiten zur Sinterung mit überlagertem Druck und/oder überlagertem elektrischen Feld.

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Thermische Beschichtungstechnik

Im IEK-1 werden verschiedene hoch innovative Herstellungsverfahren im Bereich der thermischen Beschichtungstechnik eingesetzt.

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Dünnschichttechnologien

Über physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), chemische Gasphasenabscheidung (CVD) und nasschemische Verfahren wie z.B. Sol-Gel-Verfahren werden Komponenten für Energiespeicher und - wandler mit neuartigen Werkstoffen (z.B. Schutzschichten, Elektroden, Elektrolyte) beschichtet. Die Forschung und Entwicklung konzentriert sich auf den Einfluss der Materialien und der Herstellungsparameter auf die Eigenschaften der Schichten.

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Mikrostrukturcharakterisierung

Grundlegende Untersuchungen von Werkstoffen, Werkstoffverbunden, Schichtsystemen und Pulvern mittels (Materialografie/Bildanalyse), Rasterelektronenmikroskopie (REM) und energiedispersiver Röntgenanalyse (EDX), sowie der Kristallstruktur (XRD) als wissenschaftlich-technische Dienstleistung.

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Modeling Beispiel: Prozesssimulation des Feldgestützten Sinterns

Modellierung

Die Arbeitsgruppe Modellierung entwickelt mathematisch-numerische Beschreibungen der physikalischen Vorgänge bei Herstellungsprozessen und beim funktionalen Betrieb der hergestellten Komponenten.

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