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Projekt
GRK 1375: Nichtmetallische poröse Strukturen für physikalisch-chemische Funktionen
Fachliche Zuordnung
Werkstofftechnik
Förderung
Förderung von 2006 bis 2011
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 19965933
Die leitende Forschungsidee des Graduiertenkollegs ist die Nutzbarmachung poröser keramischer Strukturen für Funktionen in wichtigen Bereichen der Energie- und Verfahrenstechnik. Dafür arbeiten im Kolleg Ingenieure und Kollegiaten der Werkstofftechnik, der Verfahrens-, Strömungs- und Verbrennungstechnik mit Physikern, Chemikern und Mathematikern zusammen. Die Kollegiaten forschen im integrierten Kollegverbund an diesen innovativen Fragestellungen und sind dabei in leistungsstarke Arbeitsgruppen eingebunden. In den verschiedenen Veranstaltungen des koordinierten Studienprogramms vervollständigen sie ihre theoretischen und methodischen Kenntnisse und erreichen durch diese Fortschritte in Forschung und Studium die angestrebte Weiterqualifikation.
Das Graduiertenkolleg ist geprägt durch die gemeinsam anzugehenden Ziele, für deren Erreichen am Standort besonders günstige Voraussetzungen gegeben sind. Dabei stehen Mehrphasenströmungen in porösen Strukturen mit ihren verschiedenen technischen Einsatzformen in der selektiven Trenntechnik (fest/flüssig), der Mischtechnik bzw. Emulgierung von flüssig/flüssig-Gemischen und der Fluidhandhabung in der Raumfahrt sowie das thermoakustische Verhalten von Hitzeschutzkacheln im Vordergrund. Die dafür einzusetzenden Keramiken werden im Kolleg gezielt für diese Anwendungen weiterentwickelt; diese Entwicklungsarbeiten bauen auf vorliegenden Erfahrungen mit verschiedenen Herstellverfahren und Werkstoffvarianten wie Prekursorkeramiken und keramischen Faserverbundmaterialien auf.
Im Verbund der am Graduiertenkolleg beteiligten Arbeitsgruppen werden die weiterentwickelten Keramiken mit verschiedenen sich ergänzenden Methoden charakterisiert. Dabei werden unter anderem tomografische Methoden eingesetzt, die nicht nur durch Röntgenabsorptionstomografie die innere Struktur des opaken porösen Materials dreidimensional abbilden können, sondern mittels einer weltweit einzigartigen Kameratechnik auch zeitaufgelöste Untersuchungen von Transportvorgängen in diesen Strukturen ermöglichen. Die Prozesse der Mehrphasenströmung in den porösen Festkörpern werden darüber hinaus problemorientiert mit weiteren leistungsstarken, lasergestützten Methoden analysiert, wobei auch die Wirkung elektrischer Feldgradienten studiert wird. Die erreichten Analysedaten werden für die Generierung und Weiterentwicklung hydrodynamischer Transportmodelle für die hier eingesetzten Porositätsstrukturen genutzt.
Das Graduiertenkolleg ist geprägt durch die gemeinsam anzugehenden Ziele, für deren Erreichen am Standort besonders günstige Voraussetzungen gegeben sind. Dabei stehen Mehrphasenströmungen in porösen Strukturen mit ihren verschiedenen technischen Einsatzformen in der selektiven Trenntechnik (fest/flüssig), der Mischtechnik bzw. Emulgierung von flüssig/flüssig-Gemischen und der Fluidhandhabung in der Raumfahrt sowie das thermoakustische Verhalten von Hitzeschutzkacheln im Vordergrund. Die dafür einzusetzenden Keramiken werden im Kolleg gezielt für diese Anwendungen weiterentwickelt; diese Entwicklungsarbeiten bauen auf vorliegenden Erfahrungen mit verschiedenen Herstellverfahren und Werkstoffvarianten wie Prekursorkeramiken und keramischen Faserverbundmaterialien auf.
Im Verbund der am Graduiertenkolleg beteiligten Arbeitsgruppen werden die weiterentwickelten Keramiken mit verschiedenen sich ergänzenden Methoden charakterisiert. Dabei werden unter anderem tomografische Methoden eingesetzt, die nicht nur durch Röntgenabsorptionstomografie die innere Struktur des opaken porösen Materials dreidimensional abbilden können, sondern mittels einer weltweit einzigartigen Kameratechnik auch zeitaufgelöste Untersuchungen von Transportvorgängen in diesen Strukturen ermöglichen. Die Prozesse der Mehrphasenströmung in den porösen Festkörpern werden darüber hinaus problemorientiert mit weiteren leistungsstarken, lasergestützten Methoden analysiert, wobei auch die Wirkung elektrischer Feldgradienten studiert wird. Die erreichten Analysedaten werden für die Generierung und Weiterentwicklung hydrodynamischer Transportmodelle für die hier eingesetzten Porositätsstrukturen genutzt.
DFG-Verfahren
Graduiertenkollegs
Antragstellende Institution
Universität Bremen
Sprecher
Professor Dr.-Ing. Georg Grathwohl
beteiligte Wissenschaftler
Professor Dr.-Ing. Michael E. Dreyer; Professor Dr.-Ing. Udo Fritsching; Professor Dr.-Ing. Arzhang Khalili; Professor Dr.-Ing. Reinhold Kienzler; Professor Dr. Stefan Odenbach; Professor Dr.-Ing. Hans Josef Rath (†); Professor Dr.-Ing. Norbert Räbiger (†); Professor Dr.-Ing. Jorg Thöming; Professor Dr.-Ing. Stefan Will
