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Projekt
Untersuchung der Haftmechanismen magnetischer Kompositpartikel mit Hilfe der Zentrifugenmethode
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Hermann Nirschl
Fachliche Zuordnung
Mechanische Verfahrenstechnik
Förderung
Förderung von 2010 bis 2016
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 169268412
Das Anwendungsfenster magnetischer Partikelsysteme reicht von der Aufarbeitung von Prozesswässern bis zur selektiven Separation biologischer Produkte oberflächenfunktionalisierter, magnetischer Kompositpartikel. Im direkten Partikelkontakt wird nun die van der Waals-Kraft von magnetischen Kräften beeinflusst. Je nach Material und Magnetfeldstärke führen die magnetischen Kräfte zu einer zusätzlichen Deformation der Kontaktfläche, was eine Änderung der van der Waals-Kraft und wiederum der magnetischen Dipolkräfte zur Folge hat. Eine einfache Summation der verschiedenen Kräfte beschreibt den Kontakt also nicht hinreichend. Ziel des beantragten Projekts ist, ein Kontaktmodell zu entwickeln, das genau diese Zusammenhänge wiedergibt. Die Untersuchungen der Partikel-Partikel- und Partikel-Substrat-Kontakte setzen sich aus der Ermittlung von Kontaktradien und Haftkraftverteilungen zusammen. Um die Mikromechanik zu verstehen und quantitativ zu beschreiben, erfolgt die Durchführung umfangreicher Untersuchungen mit Variation von Magnetfeldstärke, Belastungsrichtung und Oberflächenrauigkeit. Gleichzeitig wird mit der Entwicklung einer Zentrifuge begonnen, die, ausgestattet mit einer hochauflösenden Kamera, den Partikelkontakt und dessen Kontaktdynamik unter Strömungseinfluss beobachten soll. Experimentelle Arbeiten hierzu sind für die zweite Projektphase vorgesehen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
