Das Projekt "Keramische Hartstoffschichten bzw Materialien aus der Gasphase mit hoher Haftfestigkeit und mechanischer Festigkeit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von NUKEM, Geschäftsbereich Solar- und Oberflächentechnik durchgeführt. Versuche zur Herstellung duenner Schichten aus SiN3, Zr2O3 und diamantenem Kohlenstoff
Das Projekt "nanoRec - Harte Werkstoffe und Verschleißschutzschichten erhöhter Lebensdauer auf der Basis von neuartigen und recycelten Nanomaterialien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FCT Systeme GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Erhöhung der Ressourceneffizienz durch Entwicklung hochverschleißbeständiger Verbundwerkstoffe und Verschleißschutzschichten, insbesondere unter Verwendung von Sekundärrohstoffen, um den spezifischen Bedarf strategischer und/oder umwelt- und gesundheitsgefährdender Metalle wie Wolfram und Cobalt zu senken und natürlichen Diamant durch synthetische Stoffe zu ersetzen. Im FCT-Teilprojekt soll eine effiziente Herstelltechnologie für die benötigten Hartstoff-Polykristalle entwickelt werden. Außerdem soll alternativ zu den Verschleiß-Spritzschichten des Projektpartners Durum eine FAST/SPS-Sintertechnologie für hochverschleißbeständige Verbundplatten entwickelt werden. Hochharte Polykristalle sollen binderfreier oder -armer Wolframcarbid-Rohstoff per FAST/SPS dicht gesintert werden. Dies muss einerseits möglichst kosteneffizient gestaltet werden, gleichzeitig für die vorzugsweise zu verwendenden Sekundärrohstoffe geeignet sein und insbesondere die anschließende Zerkleinerung erleichtern. Hierzu ist eine gezielte Vorbehandlung des Rohstoffes (z.B. Vorgranulierung, -sinterung) sowie eine optimierte Gestaltung der Sintertechnologie (Design und Geometrie des Presswerkzeugs, Sinterparameter etc.) zu entwickeln. Auch zum Aufsintern der neu entwickelten Werkstoffe mittels FAST/SPS auf Trägerplatten muss eine entsprechend angepasste Methode entwickelt werden. Anschließend sollen dann Konzepte für eine industrielle Umsetzung erarbeitet werden.
Das Projekt "Elektrochemische Verfahrensentwicklung zur Reinigung von organischen, C-14-belasteten Abfall- und Reststofflösungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Strahlenschutz, Analytik & Entsorgung Roßendorf e.V. durchgeführt. Auf radioaktive Abfallstoffe, die aufgrund ihres Anteils an C-14-haltigen organischen Verbindungen oder sonstiger kontaminierter organischer Bestandteile bis zu einer späteren Endlagerung zwischengelagert werden müssen, entfällt ein erheblicher Anteil der derzeit zwischengelagerten Abfallstoffe. Ihre Behandlung mit klassischen Verfahren ist nur mit technischen Schwierigkeiten realisierbar. Deshalb sollen die Grundlagen eines elektrochemischen Mineralisationsverfahrens zunächst an repräsentativen Modellsubstanzen, im Weiteren auch an typischen Substanzgemischen, untersucht werden. Kern des Verfahrens ist dabei die quantitative Oxidation der organischen Substanz an Anoden aus Diamant unter noch zu ermittelnden Elektrolysebedingungen, wobei die organische Substanz in CO2 und Wasser zersetzt wird. Das CO2 wir zu schwerlöslichem BaCO3 umgesetzt. Dies soll in einem dafür zu fertigenden Laborversuchsstand erprobt werden. Bei dieser Erprobung werden Umsatzbilanzierungen vorgenommen und die Abhängigkeit der Umsetzung von den elektrochemischen Verfahrensparametern in Vorbereitung einer später beabsichtigten Maßstabsvergrößerung ermittelt. Ausgehend von einer Recherche zum Aufkommen solcher Abfälle werden elektrochemische Grundlagenuntersuchungen an Einzelsubstanzen und an Gemischen durchgeführt. Die Erprobung des Verfahrensansatzes erfolgt dann in kleinmaßstäblichen Elektrolyseversuchen sowohl in batch- als auch in kontinuierlicher Fahrweise. Es sollen Schutzrechte angemeldet werden.
Das Projekt "EkoDiSc - Entwicklung eines korrosionsbeständigen Diamant-Siliciumcarbid-Werkstoffsystems für die Energietechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ASMEC Advanced Surface Mechanics GmbH durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Im Rahmen des Verbundforschungsvorhabens EkoDiSc zur Entwicklung eines korrosionsbeständigen Diamant-Siliciumcarbid-Werkstoffsystems für die Energietechnik wird die ASMEC GmbH Schichtsystem und Grundwerkstoff umfassend mechanisch charakterisieren. Insbesondere ist vorgesehen, die Einflußfaktoren auf den Reibkoeffizienten zwischen Diamantschichten mit höchster Genauigkeit zu untersuchen und dabei erstmals im Mikrobereich auch unter verschiedenen Atmosphären, Luftfeuchten und bei erhöhten Temperaturen zu messen. 2. Arbeitsplatz Die Untersuchungen bei verschiedenen Atmosphären und Luftfeuchten erfordern eine Weiterentwicklung der vorhandenen Gerätetechnik, die innerhalb er ersten Projekthälfte erfolgen soll. Anschließend wird die neue Technik im Rahmen umfangreicher Versuchsreihen erprobt. In weiteren Versuchsreihen werden Reibpaarungen verschiedener Gegenkörpergeometrien und -materialien gegen Diamant untersucht. Die mechanische Charakterisierung (Härte, E-Modul usw.) erfolgt laufend je nach Lieferung von Proben durch die Partner. Anhand der Ergebnisse werden Empfehlungen an die Partner für deren weitere Entwicklung abgeleitet.
Das Projekt "Entwicklung einer Verfahrenstechnologie zur elektrolytischen Aufbereitung wassergemischter Kühlschmierstoffe (Bohrmilch)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DiaCCon GmbH durchgeführt. Im Projekt soll eine neuartige Aufbereitungstechnologie für wassergemischte Kühlschmierstoffe (Bohrmilch) entwickelt werden. Wassergemischte Kühlschmierstoffe werden in der spanenden Metallbearbeitung in großen Mengen eingesetzt. Im Laufe des Gebrauchs treten Verunreinigungen der Bohrmilch mit Schwermetallen und Keimen auf. Beides verschlechtert die Arbeitsbedingungen für das Bedienpersonal der entsprechenden Maschinen und kann zu gesundheitlichen Risiken führen. Hautirritationen sind häufig. Zudem entwickelt die Bohrmilch nach längerem Stehen, etwa über das Wochenende und insbesondere bei Sommertemperaturen, einen unerträglichen Geruch. Die Bohrmilch wird in der Praxis in der Regel monatlich gewechselt und dann sofort oder nach Zwischenlagerung der Entsorgung durch Spezialunternehmen zugeführt. Die Entsorgungskosten sind, bedingt durch die großen zu transportierenden und zu entsorgenden Mengen hoch. Sie betragen etwa 25 ct / l. Durch die Projektentwicklung sollen diese Kosten erheblich reduziert werden, wobei zusätzlich die gesundheitlichen Risiken ausgeschlossen werden sollen. Es soll eine elektrolytische Aufbereitung mittels diamantbeschichteter Elektroden erfolgen, durch die der CSB-Wert leicht gesenkt werden kann und in Verbindung mit diesem Prozess enthaltene Keime zuverlässig abgetötet und Schwermetalle aus der Bohrmilch entfernt werden können. Die Bohrmilch soll dabei weitgehend erhalten werden. Das Verfahren soll in einer mobilen und einer stationären, absätzig arbeitenden Variante entwickelt werden. Bei der mobilen Variante soll es möglich sein, mit geringen Investitionskosten direkt an der Maschine die Bohrmilch laufend soweit aufzubereiten, dass ein Umkippen durch Keime verhindert wird und Schwermetalle entzogen werden. Die Bohrmilch kann dadurch wesentlich länger verwendet werden. In der stationären Variante sollen die schwermetallbelasteten Entsorgungsmengen auf einen Bruchteil reduziert und die verbleibende Bohrmilch entkeimt werden. Ergebnisse des Projekts werden diamantbeschichtete Elektroden, die für den dauerhaften Einsatz in Bohrmilch geeignet sind, der Prototyp der Aufbereitungsverfahrenstechnik in einer mobilen und einer stationären Variante sowie eine geeignete Elektrolysezelle mit einer hohen Leistungsausbeute und Verlängerung der Verweilzeit des Mediums in der Reaktionszone sein. Weiterhin wird das Projekt erstmals die Aufbereitung wassergemischter KSS durch diamantbeschichtete Elektroden ermöglichen und wichtige Erkenntnisse über die Widerstandsfähigkeit der diamantbeschichteten Elektroden gegenüber Bestandteilen von KSS liefern.
Das Projekt "EkoDiSc - Entwicklung eines korrosionsbeständigen Diamant-Siliciumcarbid-Werkstoffsystems für die Energietechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsinstitut für mineralische und metallische Werkstoffe -Edelsteine,Edelmetalle- GmbH (FEE) durchgeführt. Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und mechanische und tribologische Eigenschaften nicht nur der Funktionsflächen sondern auch der gesamten Bauteile in mediengeschmierten keramischen Gleitlagern und Gleitringdichtungen sind entscheidend für einen ressourceneffizienten Einsatz. Bisher ist der Einsatz von SiC- und SiSiC-Werkstoffen - auch der beschichteten - speziell in der Energietechnik und in der chemischen Industrie noch unbefriedigend. Aufbauend auf einem Werkstoffsystem DiaCer® (diamantbeschichtete Keramiken) wurden für Gleitringdichtungen marktfähige Produkte (DiamondFace®) hergestellt, die eine zufriedenstellende Leistungsfähigkeit für viele tribologische Anwendungen erreichten, jedoch für korrosive Bedingungen und hier insbesondere für Heißwasserbedingungen, wie sie im Bereich der Energietechnik häufig anzutreffen sind, nicht die ausreichende Beständigkeit und Lebensdauer erreichten. Eine wesentliche Ursache für das Versagen unter diesen Bedingungen ist die Unterwanderungs- bzw. Spannungsrisskorrosion am Interface Keramik - Diamantschicht. Um diese zu verhindern, ist das Ziel des Verbundvorhabens die Entwicklung und Erprobung eines neuen Werkstoffsystems DiaDiSC, das aus einem neuartigen gradierten Diamant-SiC Verbundwerkstoff und einer extrem dichten CVD-Diamantschicht besteht und das den hohen Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit unterschiedlicher Komponenten, z. B. bei der Energieerzeugung, genügt. Mit dieser Weiterentwicklung im Hinblick auf eine möglichst universelle Korrosionsbeständigkeit sowie der zusätzlichen Verbesserung der tribologischen Eigenschaften von Bauteilen durch die dichte inerte Diamantschicht soll das Projektziel erreicht werden. Die durch die Diamantschicht erreichte Reibwertverminderung senkt wegen des geringeren Energieumsatzes wiederum das Korrosionspotential und erhöht die Energieeffizienz der tribochemisch beanspruchten Lager- und Dichtungsbauteile. Dabei gilt es auch nachzuweisen, dass sich mit diesem Werkstoffsystem entsprechende Komponenten, die dann auch für viele andere korrosiven Anwendungen einsetzbar sind, wirtschaftlich realisieren lassen.
Das Projekt "EkoDiSc - Entwicklung eines korrosionsbeständigen Diamant-Siliciumcarbid-Werkstoffsystems für die Energietechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KSB AG durchgeführt. Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und mechanische und tribologische Eigenschaften nicht nur der Funktionsflächen sondern auch der gesamten Bauteile in mediengeschmierten keramischen Gleitlagern und Gleitringdichtungen sind entscheidend für einen ressourceneffizienten Einsatz. Bisher ist der Einsatz von SiC- und SiSiC-Werkstoffen - auch der beschichteten - speziell in der Energietechnik und in der chemischen Industrie noch unbefriedigend. Aufbauend auf einem Werkstoffsystem DiaCer® (diamantbeschichtete Keramiken) wurden für Gleitringdichtungen marktfähige Produkte (DiamondFace®) hergestellt, die eine zufriedenstellende Leistungsfähigkeit für viele tribologische Anwendungen erreichten, jedoch für korrosive Bedingungen und hier insbesondere für Heißwasserbedingungen, wie sie im Bereich der Energietechnik häufig anzutreffen sind, nicht die ausreichende Beständigkeit und Lebensdauer erreichten. Eine wesentliche Ursache für das Versagen unter diesen Bedingungen ist die Unterwanderungs- bzw. Spannungsrisskorrosion am Interface Keramik - Diamantschicht. Um diese zu verhindern, ist das Ziel des Verbundvorhabens die Entwicklung und Erprobung eines neuen Werkstoffsystems DiaDiSC, das aus einem neuartigen gradierten Diamant-SiC Verbundwerkstoff und einer extrem dichten CVD-Diamantschicht besteht und das den hohen Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit unterschiedlicher Komponenten, z. B. bei der Energieerzeugung, genügt. Mit dieser Weiterentwicklung im Hinblick auf eine möglichst universelle Korrosionsbeständigkeit sowie der zusätzlichen Verbesserung der tribologischen Eigenschaften von Bauteilen durch die dichte inerte Diamantschicht soll das Projektziel erreicht werden. Die durch die Diamantschicht erreichte Reibwertverminderung senkt wegen des geringeren Energieumsatzes wiederum das Korrosionspotential und erhöht die Energieeffizienz der tribochemisch beanspruchten Lager- und Dichtungsbauteile. Dabei gilt es auch nachzuweisen, dass sich mit diesem Werkstoffsystem entsprechende Komponenten, die dann auch für viele andere korrosiven Anwendungen einsetzbar sind, wirtschaftlich realisieren lassen.
Das Projekt "EkoDiSc - Entwicklung eines korrosionsbeständigen Diamant-Siliciumcarbid-Werkstoffsystems für die Energietechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schunk Kohlenstofftechnik GmbH durchgeführt. Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und mechanische und tribologische Eigenschaften nicht nur der Funktionsflächen sondern auch der gesamten Bauteile in mediengeschmierten keramischen Gleitlagern und Gleitringdichtungen sind entscheidend für einen ressourceneffizienten Einsatz. Bisher ist der Einsatz von SiC- und SiSiC-Werkstoffen - auch der beschichteten - speziell in der Energietechnik und in der chemischen Industrie noch unbefriedigend. Aufbauend auf einem Werkstoffsystem DiaCer® (diamantbeschichtete Keramiken) wurden für Gleitringdichtungen marktfähige Produkte (DiamondFace®) hergestellt, die eine zufriedenstellende Leistungsfähigkeit für viele tribologische Anwendungen erreichten, jedoch für korrosive Bedingungen und hier insbesondere für Heißwasserbedingungen, wie sie im Bereich der Energietechnik häufig anzutreffen sind, nicht die ausreichende Beständigkeit und Lebensdauer erreichten. Eine wesentliche Ursache für das Versagen unter diesen Bedingungen ist die Unterwanderungs- bzw. Spannungsrisskorrosion am Interface Keramik - Diamantschicht. Um diese zu verhindern, ist das Ziel des Verbundvorhabens die Entwicklung und Erprobung eines neuen Werkstoffsystems DiaDiSC, das aus einem neuartigen gradierten Diamant-SiC Verbundwerkstoff und einer extrem dichten CVD-Diamantschicht besteht und das den hohen Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit unterschiedlicher Komponenten, z. B. bei der Energieerzeugung, genügt. Mit dieser Weiterentwicklung im Hinblick auf eine möglichst universelle Korrosionsbeständigkeit sowie der zusätzlichen Verbesserung der tribologischen Eigenschaften von Bauteilen durch die dichte inerte Diamantschicht soll das Projektziel erreicht werden. Die durch die Diamantschicht erreichte Reibwertverminderung senkt wegen des geringeren Energieumsatzes wiederum das Korrosionspotential und erhöht die Energieeffizienz der tribochemisch beanspruchten Lager- und Dichtungsbauteile. Dabei gilt es auch nachzuweisen, dass sich mit diesem Werkstoffsystem entsprechende Komponenten, die dann auch für viele andere korrosiven Anwendungen einsetzbar sind, wirtschaftlich realisieren lassen.
Das Projekt "EkoDiSc - Entwicklung eines korrosionsbeständigen Diamant-Siliciumcarbid-Werkstoffsystems für die Energietechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CONDIAS GmbH durchgeführt. Als Grundkörper der neuartigen Gleitringdichtungen wird ein Verbund aus Diamantkörnung und SiC eingesetzt. Daraus ergeben sich eine Vielzahl von Folgen, die essentiell für die Beschichtung mit Diamant sind. Der Grund hierfür liegt darin, dass der Oberflächenzustand des Substrates von wesentlicher Bedeutung für Haftung, Rate, Morphologie + Traganteil, Leitfähigkeit (Änderung der Substrat-OF-Leitfähigkeit, andere Morphologie, andere Strompfade), Korrosionsverhalten, Reibung und Verschleißverhalten ist. Diese Eigenschaften auf dem neuartigen Verbund SiC / Diamant anzupassen und den Einsatz der daraus gefertigten Gleitringdichtungen in stark korrosiver Umgebung zu ermöglichen ist Ziel des Teilvorhabens der CONDIAS GmbH. Die CONDIAS GmbH wird im wesentlichen die folgenden Arbeitspakete bearbeiten und dabei auf die Grundmaterialentwicklung aufsetzen: Entwicklung extrem dichter, korrosionsbeständiger Diamantschichten; Erarbeitung von Basisprozessen für Substratreinigung und Bekeimung; Erarbeitung von Basisbeschichtungsprozessen zur Variation von Morphologie und Leitfähigkeit der Diamantschichten; Festlegung des Gesamtversuchsplans und Herstellung der Prüfkörper; Beschichtung von Probekörpern und Realbauteilen für anwendungsnahe Tests; Ausbeute-Steigerung der CVD-Diamantherstellung; Schichtspezifische Charakterisierung des Werkstoffsystems; Prüfung des SiC-Diamant-Verbundwerkstoffs auf seine Korrosionsbeständigkeit; Verbesserte Bekeimung und Performance; Herstellung von Doppelschichten.
Das Projekt "EkoDiSc - Entwicklung eines korrosionsbeständigen Diamant-Siliciumcarbid-Werkstoffsystems für die Energietechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines neuen Werkstoffverbundes, bestehend aus einem neuartigen Diamant-SiC Verbundwerkstoff und einer extrem dichten Diamantschicht, der den extremen Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit unterschiedlicher Komponenten, die z.B. bei der Energieerzeugung zum Einsatz kommen, genügt. Daraus ergeben sich für das Fraunhofer-Teilprojekt die drei wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele: Entwicklung eines gradierten SiC-Diamantkompositwerkstoffes mit 40-50 Vol% Diamant im Randzonenbereich; Herstellung extrem defektarmer polykristalliner Diamantschichten auf dem neuen Kompositwerkstoff; Werkstoffcharakterisierung und Aufklärung der Zusammenhänge zwischen Herstellung, Mikrostrukturbildung, Eigenschaften und den Korrosionserscheinungen. Die Arbeiten beinhalten: die Herstellung verschiedener Varianten eines neuartigen verschleiß- und korrosionsfesten SiC gebundenen Diamant-Kompositwerkstoffs einschließlich der Entwicklung einer Technologie für seine Herstellung ; die Realisierung und wirtschaftliche Nutzung polykristalliner Diamantschichten mit minimalen korrosionsrelevanten Defektdichten und Beschichtung der Prüfkörper mit bis zu 4 Mikro m dicken CVD-Diamantschichten; allgemeine Grundcharakterisierung und mechanische, tribologische und korrosive Charakterisierung des SiC-Diamant Werkstoffsystems.
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