Universität Bayreuth - Lehrstuhl Keramische Werkstoffe

Die Forschungsschwerpunkte des Lehrstuhls Keramische Werkstoffe liegen auf dem Gebiet der keramischen Verbundwerkstoffe (Ceramic Matrix Composites, CMC), der metallorganischen Precursoren (Polymer Derived Ceramics, PDC).

Die Arbeiten gliedern sich in drei Arbeitsgruppen:

• Precursorkeramik
• Pulvertechnologie
• Verbundkeramik

Bei den Herstellungstechniken wird jeweils die gesamte Herstellungs- und Entwicklungskette von der Materialsynthese bis hin zur Herstellung von Modellbauteilen bearbeitet. Die Verarbeitungstechniken werden für die Herstellung folgender Materialien eingesetzt:

• Bruchzähe Strukturkeramiken aus C/SiC, SiC/SiC und OFC (Oxide Fiber Composite)
• Poröse Keramiken
• Schichten für tribologische und korrosive Anwendungen (auch: Wärmedämmschichten)
• Verbundwerkstoffe mit Faser- und Partikelverstärkung sowie Gradientenwerkstoffe
• SiCN-Fasern

Die Entwicklungsarbeiten und Projekte umfassen sowohl grundlagen- als auch anwendungsorientierte Forschung.

Der Lehrstuhl Keramische Werkstoffe (Ceramic Materials Engineering, CME) der Universität Bayreuth befasst sich mit der Entwicklung von neuen keramischen Werkstoffen und Bauteilen.

Die keramischen Werkstoffe mit verbesserten thermomechanischen, physikalischen, chemischen und tribologischen Eigenschaften werden über pulverkeramische Techniken, durch die Pyrolyse flüssiger und fester metallorganischer Verbindungen oder durch reaktive Schmelzinfiltration (z. B. Flüssigsilicierung) hergestellt. Bei den Herstellungswegen erfolgt die verfahrenstechnische Umsetzung in einer geschlossenen Kette von der Materialsynthese über den Werkstoff bis zum Bauteil. Materialentwicklung, Verfahrenstechnik, prozessbegleitende Charakterisierung, Gefüge- und Mikrostrukturuntersuchungen sowie die konstruktive Auslegung von Bauteilen erfolgt am Lehrstuhl in modernen Laboranlagen und durch ein hochmotiviertes Team.

1. Entwicklung keramischer Werkstoffe und Beschichtungen
2. Entwicklung von Herstellungsverfahren für keramische Werkstoffe
3. Charakterisierung keramischer Werkstoffe und deren Ausgangsrohstoffe

Arbeitsgruppe Precursorkeramik

1. Entwicklung von SiCN-Precursoren
2. Polymere Schichteb
3. Keramische Schichten
4. Keramische SiCN-Fasern
5. Poröse kataytisch aktive Keramiken
6. Entwicklung neuartiger Refraktärmetall-Keramik-Komposite
7. Entwicklung von Hybridpolymeren aus Silazanen mit organischen Polymeren wie PC, PS, PAN
8. Alternative Pyrolysemethoden mittels Plasma und Laser

Arbeitsgruppe Pulvertechnologie

1. Granulation
2. Oxidkeramische Verbundwerkstoffe (OFC)
3. Charakterisierung

Arbeitsgruppe Verbundkeramik

1. Schadenstolerante Verbundkeramiken
2. Friktionsmaterialien – Bremsscheiben und Bremsbeläge aus Keramik
3. Flüssigphasen-basierte Infiltrationsverfahren
4. Faserbeschichtungen und Faserbündelimprägnierungen
5. Duromere & thermoplastische Matrices
6. Biogene SiSiC Keramiken
7. Metall-Keramik-Hybride
8. Mikrostrukrulle Aufklärung