SPP 734:  Multifunktionswerkstoffe

• Fachliche Zuordnung: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung von 1995 bis 2001
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5466171

Die rasch zunehmende Mikrostrukturierung elektronischer Baugruppen resultiert in einem steigenden Miniaturisierungsgrad. Dies erfordert höhere Qualitätsansprüche bzgl. Langzeitverhalten und Zuverlässigkeit besonders für keramische Bauteile. Die wechselseitige Abhängigkeit der elektronischen, mechanischen und thermischen Eigenschaften ist zusammen mit den morphologischen Eigenschaften von entscheidender Bedeutung. Im Schwerpunktprogramm werden die Grundlagenkenntnisse der natur- und ingenieurwissenschaftlichen Disziplinen bzgl. Bruchmechanik, Festkörperelektronik und keramischer Materialentwicklung synergetisch genutzt und verbessert. Eingeschlossen sind problemorientierte Charakterisierung und analytische Methoden sowie computergestützte Modellierung und Simulation. Folgende Haupthemen werden behandelt:-- Mechanische Phänomene in ferroelektrischen Funktionskeramiken-- Anionische und kationische Diffusionsprozesse in Festkörperelektrolyten-- Mechanische und elektrische Wechselwirkungen in Vielschichtsystemen und Kompositstrukturen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme

Projekte

• Bildung und Ausbreitung von Ein- und Mehrfachrissen in Ferroelektrika in Folge elektrisch gesteuerter Umpolung: Experiment (Antragsteller Rödel, Jürgen )
• Bildung und Ausbreitung von Ein- und Mehrfachrissen in Piezoelektrika infolge elektrisch gesteuerter Umpolung: Modellierung (Antragsteller Bahr, Hans-Achim )
• Chemische und mechanische Stabilität von Perowskiten für Hochtemperaturbrennstoffzellen (Antragsteller Nickel, Hubertus )
• Darstellung von piezoaktiven Aerogelen im System Bleititanat/Bleizirkonattitanat und Optimierung mit Hilfe strukturaufklärender und thermoanalytischer Methoden (Antragsteller Fricke, Jochen )
• Darstellung von piezoaktiven Aerogelen im System Bleititanat/Bleizirkonattitanat und Optimierung mit Hilfe strukturaufklärender und thermoanalytischer Methoden (Antragsteller Müller, Gerd )
• Das Versagen ferroelektrischer Keramiken unter kombinierten elektrischen und mechanischen Beanspruchungen - Theoretisch-numerische Simulation (Antragsteller Kuna, Meinhard )
• Defektstruktur von stabilisiertem Zirkoniumdioxid, Protonentransport und Korrosionsverhalten gegenüber Wasser/Wasserstoff (Antragsteller Nicoloso, Norbert )
• Einfluss eines elektrischen Feldes auf die Festigkeit von Piezokeramik (Antragsteller Munz, Dietrich )
• Elektrische Früherkennung von mechanischen Schädigungen in Konstruktionskeramik zur Erhöhung der Betriebssicherheit (Antragstellerin Ivers-Tiffée, Ellen )
• Elektrische Früherkennung von mechanischen Schädigungen in Konstruktionskeramik zur Erhöhung der Betriebssicherheit (Antragsteller Oberacker, Rainer )
• Elektromechanische Wechselwirkungen in Polymerkeramiken für Hochtemperaturanwendungen (Antragsteller Greil, Peter )
• Entwicklung und Prüfung von piezoelektrischen Keramik-Kunststoff-Kompositen für den Bau von Ultraschallsensoren (Antragsteller Arnold, Walter K. )
• Experimentelle Bestimmung der bruchelektrischen und bruchmechanischen Parameter von Piezoelektrika (Antragsteller Schneider, Gerold A. )
• Finite-Elemente Simulation elektronischer, mechanischer und thermischer Eigenschaften von keramischen Vielschichtkondensatoren (Antragsteller Böttger, Ulrich )
• Finite-Elemente-Simulation elektronischer, mechanischer und thermischer Eigenschaften von keramischen Vielschichtkondensatoren (Antragstellerin Berger, U. )
• Finite-Elemente-Simulation elektronischer, mechanischer und thermischer Eigenschaften von keramischen Vielschichtkondensatoren (Antragsteller Maier, Horst Reinhold )
• Hochauflösende Messung und Prüfung elastischer Eigenschaften von PZT-Keramiken (Antragsteller Arnold, Walter K. )
• Kationendiffusion in kubischem Zirkonoxid (Antragsteller Borchardt, Günter )
• Korrelation von Herstellung, Defektchemie und Korrosionsverhalten von tetragonalem Zirkonoxid (Antragsteller Schubert, Helmut )
• Leitfähige SiC-Faserkomposite als Modell für intelligente Bauteile (Antragsteller Müller, Eberhard )
• Mechanische Spektroskopie von kubischem Zirkoniumdioxid bei hohen Temperaturen (Antragsteller Weller, Manfred )
• Mikroskopische Phänomene der zyklischen Schädigung in ferroelektrischen Keramiken: Akustische Emissionen und komplementäre Methoden (Antragsteller Lupascu, Doru Constantin )
• Modellierung der elektrischen und mechanischen Zuverlässigkeit von piezokeramischen Materialien auf der Grundlage einer stochastischen Theorie für die inneren Felder (Antragsteller Kreher, Wolfgang )
• Modellierung elektromechanischer Felder und der Beanspruchung in piezoelektrischen Festkörpern (Antragsteller Balke, Herbert )
• Nichtlineare elektromechanische Kopplung in ferroelektrischen Keramiken: Experimente und Simulation (Antragsteller Munz, Dietrich )
• Ortsaufgelöste röntgendiffraktometrische Charakterisierung von Domänenumklappvorgängen und Eigenspannungsausbildung in ferroelektrischen Keramiken (Antragsteller Pfeiffer, Wulf )
• Oxidische Protonenleiter in Hochtemperatur-Brennstoffzellen: Mechanische und elektrische Eigenschaften (Antragsteller Clasen, Rolf )
• Oxidische Protonenleiter in Hochtemperaturbrennstoffzellen: elektrische und thermodynamische Eigenschaften (Antragsteller Hempelmann, Rolf )
• Präparation von 1-3-Kompositen mit Pb(ZrTi)O3-Fasern zur Charakterisierung und Modellierung ihrer elastischen, dielektrischen und elektromechanischen Eigenschaften (Antragsteller Müller, Gerd )
• Präparation von 1-3-Kompositen mit Pb(ZrTi)O3-Fasern zur Charakterisierung und Modellierung ihrer elastischen, dielektrischen und elektromechanischen Eigenschaften (Antragsteller Beige, Horst )
• Präparation von 1-3-Kompositen mit Pb(ZrTi)O3-Fasern zur Charakterisierung und Modellierung ihrer elastischen, dielektrischen und elektromechanischen Eigenschaften (Antragsteller Schönecker, Andreas )
• Raster- und Transmissionselektronenmikroskopische Untersuchungen von PZT-Fasern zur Optimierung Ihres Gefüge-Eigenschafts-Profils vor und nach zyklischer elektrischer und mechanischer Belastung (Antragsteller Müller, Gerd )
• Raster- und Transmissionselektronenmikroskopische Untersuchungen von PZT-Fasern zur Optimierung Ihres Gefüge-Eigenschafts-Profils vor und nach zyklischer elektrischer und mechanischer Belastung (Antragsteller Braue, Wolfgang )
• Reversible und irreversible Polarisationsprozesse in ferroelektrischen Keramiken und Filmen (Antragsteller Böttger, Ulrich )
• Schmelzkorrosions- und Hochtemperaturuntersuchungen an partiell reaktionsgebundenen Verbundwerkstoffen auf Basis von Al/Al2O3 (Antragsteller Schmalzried, Clemens )
• Schmelzkorrosions- und Hochtemperaturuntersuchungen an partiell reaktionsgebundenen Verbundwerkstoffen auf Basis von Al/Al2O3 (Antragsteller Telle, Rainer )
• Schädigung und Rißinitiierung in ferroelektrischen Werkstoffen durch Wechselwirkung mechanischer und elektrischer Spannungen (Antragsteller Lupascu, Doru Constantin )
• Schädigung und Rißinitiierung in ferroelektrischen Werkstoffen durch Wechselwirkung mechanischer und elektrischer Spannungen (Antragsteller Rödel, Jürgen )
• Schädigungssensitive Verbundwerkstoffe auf Basis Al/Al2O3 mit lokal kontrollierter Leitfähigkeit mittels 3D-Strukturierung und partiellem Reaktionsbinden (Antragsteller Janssen, Rolf )
• Untersuchung des Zusammenhangs zwischen dielektrischen und elektromechanischen Eigenschaften dünner PZT-Schichten auf Ni-Legierungen im Bezug auf die Gefügestruktur und deren Veränderungen infolge von elektrischer, mechanischer und thermischer Belastung (Antragsteller Beige, Horst )
• Untersuchung des Zusammenhangs zwischen dielektrischen und elektromechanischen Eigenschaften dünner PZT-Schichten auf Ni-Legierungen im Bezug auf die Gefügestruktur und deren Veränderungen infolge von elektrischer, mechanischer und thermischer Belastung (Antragsteller Müller, Gerd )
• Untersuchung und Modellbeschreibung von Domänenprozessen in mechanisch und elektrisch belasteter Piezokeramik (Antragsteller Schönecker, Andreas )
• Untersuchung und Optimierung der elektrischen und mechanischen Eigenschaften von Beta-Aluminat-Keramiken (Antragsteller Mücklich, Frank )
• Untersuchung und Optimierung der elektrischen und mechanischen Eigenschaften von Beta-Aluminat-Keramiken (Antragsteller Schäfer, Günter )
• Untersuchung und Optimierung der elektrischen und mechanischen Eigenschaften von Beta-Aluminat-Keramiken (Antragsteller Schneider, Gerold A. )
• Untersuchung und Verbesserung der Langzeitstabilität der Verbundstruktur Luftelektrode/Elektrolyt bei elektrischen und thermomechanischen Belastungswechseln unter Betriebsbedingungen (Antragstellerin Ivers-Tiffée, Ellen )
• Untersuchung und Verbesserung der Langzeitstabilität der Verbundstruktur Luftelektrode/Elektrolyt bei elektrischen und thermomechanischen Belastungswechseln unter Betriebsbedingungen (Antragsteller Müller, Gerd )
• Untersuchungen zur Degradation von Yttrium-stabilisiertem Zirkonoxid durch Wasser mit Methoden der Ionenstrahlanalytik (Antragsteller Carstanjen, Heinz Dieter )
• Versagen ferroelektrischer Keramiken unter kombinierten elektrischen und mechanischen Beanspruchungen (Antragsteller Roos, Eberhard )
• Versagen ferroelektrischer Keramiken unter kombinierter elektrischer und mechanischer Beanspruchung - Experimentelle Untersuchungen (Antragsteller Aldinger, Fritz )
• Wechselwirkung zwischen Gefüge, elektrischen und mechanischen Eigenschaften von PZT-Keramiken (Antragstellerin Berger, U. )
• Wechselwirkung zwischen Gefüge, elektrischen und mechanischen Eigenschaften von PZT-Keramiken (Antragsteller Böttger, Ulrich )
• Wechselwirkung zwischen Gefüge, elektrischen und mechanischen Eigenschaften von PZT-Keramiken (Antragsteller Hoffmann, Michael J. )
• Wechselwirkung zwischen Gefüge, elektrischen und mechanischen Eigenschaften von PZT-Keramiken (Antragsteller Schneider, Gerold A. )
• Wechselwirkung zwischen Gefüge, elektrischen und mechanischen Eigenschaften von PZT-Keramiken (Antragsteller Schneider, Gerold A. )
• Zusammenhang zwischen Zusammensetzung und Depolarisationsverhalten von PZT bei mechanischer Belastung (Antragsteller Gesemann, Hans-Jürgen )

• Sprecher: Professor Dr. Karl Heinz Härdtl