Kohlenstoff-Aerogele als Binder für Giessereisande

• Antragsteller: Professor Dr. Lorenz Ratke
• Fachliche Zuordnung: Thermodynamik und Kinetik sowie Eigenschaften der Phasen und Gefüge von Werkstoffen
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5428755

Ziel des Projekt ist die wissenschaftlich Erarbeitung der Grundlagen eines neuartigen Binders für Gießereisande, der durch die Pyrolyse von polymeren Aerogelen entsteht: Kohlenstoff-Aerogele. Wir erwarten von diesem Binder Eigenschaften, die mit keinem anderen erzielt werden können: das vollständige Ausbleiben jeder Art von Gasentwicklung aus dem Formstoff beim Abguß. Sollte dies experimentell verifiziert werden und sich zudem zeigen, dass Kohlenstoffaerogel gebundene Sande bei guten mechanischen Eigenschaften auch thermisch im Bereich üblicher Wärmebehandlungstemperaturen von Aluminiumgusslegierungen an oxidierender Atmosphäre zersetzt werden können, ergäben sich interessante Anwendungen im Bereich des Motorenbaus, aber auch der Hydraulik. Im Vorhaben sollen deshalb Parameter wie Dichte, Binderbrückenstruktur, Wärmeleitfähigkeit, Festigkeit, Abrieb, Gasentwicklung, Permeabilität, Schrumpfung Kohelnstoffaerogelgebundener Sande erfasst und für verschiedene Herstellungsbedingungen und Sandsorten (Korund, Mullit-Hohlkugeln, Cerabeads, SiC) erfasst werden. Zudem sollen Gießversuche die Verwendbarkeit für Aluminium-, Titan- und dünnwandigen Stahlguss zeigen. Das Vorhaben basiert auf die am Institut entwickelte und erfolgreich erprobte Technologie der Bindung von Sanden durch polymere Aerogele.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen