Das Projekt "Verschleissfeste PVD-/CVD-Trockenschmierstoffschichten fuer die umweltschonende und innovative Fertigung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Als Beitrag zur Entwicklung neuer Materialien fuer die Beschichtung von Werkzeugen der Umform- und Zerspanungstechnik sollen Oxynitride der IV. bis VI.-Nebengruppe erforscht werden. Ziel ist es, durch die Beschichtung eine Trockenbearbeitung von Metallen zu ermoeglichen und damit auf Kuehlschmierstoffe verzichten zu koennen. Der Schwerpunkt der Arbeiten liegt in der Schichtmaterialentwicklung, deren Herstellung mittels reaktiver Mittelfrequenz-Sputterverfahren erfolgt. Ergaenzend werden verschiedenste Analyse- und Messverfahren fuer die Schichtcharakterisierung sowie fuer die Ermittlung mechanischer Kenngroessen und tribologischer Kenndaten zum Einsatz kommen. Fuer Siemens stehen die Bearbeitungsverfahren Stanzen und Furchen im Vordergrund, fuer die an beschichteten Werkzeugen Untersuchungen im Labormassstab sowie zusaetzliche Tests und Erprobungen unter Trockenbearbeitungsvorgaengen in den Produktionseinheiten durchgefuehrt werden.
Das Projekt "Entwicklung und Charakterisierung von (photo) elektrokatalytisch aktiven und nanostrukturierten Grenzflächen für die Wasserspaltung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH, Bereich Erneuerbare Energie, Institut Solare Brennstoffe durchgeführt. Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Integration von (photo)elektrokatalytischen Elektroden zur Wasserstoffentwicklung in eine 'monolithische' Struktur, bei der die Anode die Rückseite der Photokathode bildet. Von dieser Struktur, eingetaucht in einen wässrigen Elektrolyten, wird ein Wirkungsgrad bei der Wasserstoffentwicklung erwartet, der mit der traditionellen PV-gekoppelten Elektrolyse konkurrieren kann. Dafür sind hocheffiziente, polykristalline und chemisch stabile Photokathoden zur Wasserstoffentwicklung mit Sonnenlicht, deren Bandlücken im sichtbaren Spektralbereich liegen, zu entwickeln. Die zu präparierenden Kathoden bestehen aus einem leitenden Rückkontakt, auf dem gesputterte Schichten von In1-xGaxN abgeschieden werden sollen. Zur Reduzierung von Überspannungen sind die Elektrodenoberflächen mit nanoskaligen Katalysatorteilchen (MoS2, NiOx) zu beschichten. In einer zweiten Struktur, bestehend aus einem a-Si/p-Si/SiO2- Schichtsystem werden elektrochemisch selbstorganisiert in der chemisch inerten SiO2- Deckschicht Nanoporen gebildet, in die Katalysatoren abgeschieden werden, so dass eine Nanoemitterstruktur entsteht. Da bei der Wasserspaltung die katalytisch aufwendigere 4-Elektronen-Transfer Reaktion zur Bildung eines O2 Moleküls an der Grenzfläche Elektrolyt-Elektrode abläuft, sollen Anodenschichten, bestehend aus MeOxNy/RuOxSy Schichten/Nanopartikeln (Me=Ce,Ti,W), durch Sputterverfahren bzw. chemische Badabscheidung hergestellt und strukturell sowie chemisch charakterisiert werden.
Das Projekt "Entwicklung einer kostenguenstigen, hocheffizienten Solarabsorberschicht (und Aufbau einer Pilotfertigung)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Interpane Entwicklungs- und Beratungsgesellschaft durchgeführt. Selektive Absorberschichten werden fuer Zwecke der solaren Energiegewinnung mit guten Eigenschaften bezueglich Energieabsorption und Emissionsvermoegen benoetigt. Grossflaechige Sputterverfahren unter Verwendung von metallischen und oxidischen Materialkomponenten erlauben die Realisierung von geeignet beschichteten Substraten fuer die Anwendung in Solarkollektoren. Projektziel ist die Entwicklung solcher Schichten bis zur Pilotfertigungsreife in verwendbaren Formaten. Dabei sind verfahrenstechnische Problemstellungen zu loesen, sowie charakterisierende Verfahren fuer die Schichten zu entwickeln. Ein wesentlicher Bestandteil dabei ist die Simulation der Schichtsysteme, ausgehend von theoretischen Modellen. Diese Konstellation macht die Zusammenarbeit von Industrie und wissenschaftlichem Institut unumgaenglich.