Production and characterization of plastics with a position-depending magnetic field

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Bernd Weidenfeller
• Subject Area: Materials Engineering
• Term: from 2001 to 2002
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5275421

Magnetisch gefüllte Polymere werden industriell hergestellt und haben eine weite Verbreitung gefunden. In ihren jeweiligen Anwendungsbereichen werden in der Regel anisotrope magnetische Eigenschaften verlangt, wobei jedoch die räumliche Verteilung der magnetischen Füllmaterialien in der Polymermatrix homogen und isotrop ist. In dem Forschungsvorhaben werden magnetisch gefüllte Polymere hergestellt, wobei sowohl die magnetischen Eigenschaften als auch die Verteilung der Füllstoffpartikel anisotrop und ortsabhängig sind. Durch angelegte äußere Magnetfelder nach und während der Herstellung des Gradienten der magnetischen Füllstoffpartikel wird ebenfalls die Stärke des magnetischen Feldes der hergestellten Probe ortsabhängig verändert. Als einfache Kontrollmöglichkeiten für das ortsabhängige Magnetfeld kann ein Hallsensor oder ein magnetoresistiver Sensor benutzt werden. Ein Gradient des magnetischen Füllstoffgehalts (CoSm, AlNiCo, NdFeB) wird dadurch eingestellt, daß die Proben zentrifugiert werden, wobei die Viskosität der Polymermatrix (Epoxidharz), sowie die Zentrifugalkraft und die Einwirkzeit der Zentrifugalkraft variiert werden. Durch Variation der Partikelgrößenverteilung, die mit der Massenverteilung der Partikel korreliert ist, werden die Probeneigenschaften ebenfalls variiert und unterschiedliche Gradienten eingestellt. Ziel des Vorhabens ist es, magnetisch gefüllte Polymere mit einem ortsabhängigen Magnetfeld herzustellen, sie zu charakterisieren, mögliche Herstellverfahren aufzuzeigen und das Einsatzpotential derartiger Materialien vorherzusagen.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 733: Gradientenwerkstoffe
• Participating Person: Professor Dr.-Ing. Gerhard Ziegmann