Untersuchung der molekularen Mechanismen zur Herstellung temperaturstabiler, geklebter Verbindungen für kryogene Einsatzbedingungen am Beispiel PU-geklebter Aluminiumwerkstoffe (kryo-PU)

• Antragsteller: Professor Dr. Markus Biel; Professor Dr.-Ing. Uwe Reisgen
• Fachliche Zuordnung: Fügetechnik und Trenntechnik ; Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 569028680

Im vorgeschlagenen Projekt stellt die interdisziplinäre Zusammenarbeit aus Ingenieurswissenschaft und angewandter Chemie den Schlüssel zum Aufbau eines grundlegenden Verständnisses von Struktur-Wirkungsbeziehungen für das mechanische Verhalten von Klebungen unter kryogenen Bedingungen dar. Dazu soll die Korrelation zwischen Zunahme der Festigkeit und Abnahme der Duktilität (Zunahme der Sprödigkeit) von Polymeren unter kryogenen Bedingungen und die damit verbundene Abnahme der Adhäsion und Schlagzähigkeit geklebter Verbindungen isoliert untersucht werden. Durch die systematische Modifikation der Klebstoffformulierung sollen alternative molekulare Mechanismen zur Aufnahme von Energie, zum Abbau von Spannungen und der Vermittlung von Adhäsion geklebter Verbindungen unter kryogenen Bedingungen erforscht und verstanden werden. Parallel werden mechanische Eigenschaften sowie die Lebensdauer der Klebstoffformulierungen und geklebten Verbindungen auch bei RT untersucht, um die Temperaturabhängigkeit der Konzepte, die bei CT für stabile Fügeverbindungen sorgen, empirisch auszuwerten. Durch die erlangten Erkenntnisse sollen letztendlich die Wechselwirkungen aus polymerer Formulierung und temperaturabhängiger, mechanischer Leistungsfähigkeit verstanden und so die Einsatzmöglichkeiten von polymeren Werkstoffen für kryogene Anwendungen erweitert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: Kryostat für mikroskopische und mikrospektroskopische Anwendungen - Dehnversuche ; Pendelschlagwerk mit Schlagenergien bis zu 50 Joule