Arbeitsgruppenleiter:
Dr. rer. nat. Abdullah Riaz
Justus-von-Liebig Weg 6
18059 Rostock
Tel.: +49 381 / 498 - 9138
Fax: +49 381 / 498 - 9092
Email: abdullah.riaz(at)uni-rostock.de
Raum: UT15
Feld-Aktiviertes Sintern/ Spark Plasma Sintern
In den letzten Jahren wurden innovative Verfahren wie die Field Assisted Sintering Technique (FAST), auch Spark Plasma Sintering (SPS) genannt, entwickelt. Seit 2010 verfügt die Universität Rostock über eine eigene Sinteranlage, die mit zwei FAST/SPS-Anlagen (HP D5 und D125 der FCT Systeme GmbH Rauenstein, Deutschland) und einem weltweit einzigartigen Schnellgas-Kühlsystem ausgestattet ist.
FAST/SPS nutzt gepulsten, gerichteten Strom in Verbindung mit einachsigem Druck zur Verfestigung von Pulvern. Die Vorteile dieses Verfahrens sind sauberere Korngrenzen in gesinterten Keramiken, eine bemerkenswerte Erhöhung der Superplastizität von Keramiken, eine höhere Permittivität in Ferroelektrika, verbesserte magnetische und thermoelektrische Eigenschaften von Funktionswerkstoffen sowie eine verbesserte Bindungsqualität oder eine verringerte Entmischung von Verunreinigungen an Korngrenzen.
Die Forschungsschwerpunkte des Lehrstuhls für Mikrofluidik unter Verwendung des FAST/SPS-Labors
1. Bioaktive und piezoelektrische Materialien für multifunktionale Implantate für Knochen
2. Hoch-Entropie-Legierungen (HEA)
3. Kopplung von additiver Fertigung und FAST/SPS-Verfahren
Aktuelle Forschungsprojekte
Das AiF-geförderte CatHEA-Projekt („Metallgeträgerte Membran-Elektroden-Einheiten mit Hoch-Entropie-Legierungs-Kathoden für die alkalische Polymermembran-Wasserelektrolyse“) wird in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Werkstofftechnik / Universität Rostock, Leibniz Institut für Plasmaforschung und Technologie Greifswald und Zentrum für Brennstoffzellen Technik Duisburg durchgeführt.
Übergreifendes Ziel dieses Projektes ist die Herstellung eines Funktionsmusters einer kostengünstigen edelmetallfreien hochleistungsfähigen Membran-Elektrodeneinheit für die alkalische Elektrolyse.
Im Rahmen des Teilvorhabens werden am Lehrstuhl für Mikrofluidik verschiedene Hoch-Entropie-Legierungen (HEA) mechanisch hergestellt und mithilfe der Röntgenbeugung, Elektronenrastermikroskopie und Spektroskopie charakterisiert. Dabei liegt der Fokus auf HEA-Legierungen, die hohe katalytische Aktivitäten für die Wasserstoffbildungsreaktion (HER) zeigen. Gegebenenfalls werden die HEA-Legierungen in Absprache mit den Verbundpartnern für eine bessere Eignung im übergeordneten Projektziel angepasst und weiterentwickelt.
Mithilfe der am Lehrstuhl für Mikrofluidik angesiedelten Field-Assisted-Sintertechnologie (FAST) bzw. des Spark-Plasma-Sinterverfahrens (SPS) werden die HEA-Legierungen mit unterschiedlichen Probendurchmessern (10 - 100 mm) gesintert. Die gesinterten HEA-Proben werden anschließend als Targets für die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) verwendet.
Bearbeiter: Alexander Ahrend M.Sc.
Förderung: AiF – Forschungsnetzwerk Mittelstand, IGF - Industrielle Gemeinschaftsforschung
Projektlaufzeit: 11/2022-06/2024
Kooperationspartner: Leibniz Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP Greifswald); Zentrum für Brennstoffzellen Technik GmbH (ZBT Duisburg)
