Transparente Keramiken herzustellen ist nach herkömmlichen Methoden sehr zeit- und energieaufwendig und mit hohen Kosten verbunden. Ihr Anwendungspotenzial ist dagegen enorm: von optischen Messgeräten bis zu Schutzverglasung in der Luftfahrt oder Medizintechnik. Aus diesem Grund hat sich ein Forschungskonsortium unter Leitung der Arbeitsgruppe Experimentelle und Theoretische Petrologie an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) mit den Fraunhofer-Instituten Dresden und Würzburg zusammengeschlossen. Gemeinsam entwickeln sie ein innovatives Herstellungsverfahren für neuartige transparente Keramiken.
Anstelle einer Keramikherstellung auf Basis kristalliner Pulver setzt die neue Methode auf Hochdruckkristallisation aus Gläsern. „Wir bringen diesen bekannten Werkstoff auf die nächste Ebene. Mit unserem neuen Verfahren werden Keramiken noch transparenter und mechanisch noch stärker beanspruchbar. Möglich macht das der nanokristalline Aufbau der neu hergestellten Keramik“, erklärt Prof. Dr. Astrid Holzheid von der CAU. Mit Projektabschluss soll eine individuelle druck- und temperaturgesteuerte Herstellung möglich sein. Damit schafft das Forschungsteam eine neue Produktklasse von Keramiken, die herkömmliche Materialien in Härte und Transparenz um mindestens 15 Prozent übertreffen soll.
Das Vorhaben „TransCeram“ wird von der F.O.M. (Forschungsvereinigung Feinmechanik, Optik und Medizintechnik e.V.) betrieben. Die beteiligten Forschungseinrichtungen sind die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS, Dresden, und das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC, Würzburg. Über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigung (AiF) erhält das Forschungsprojekt im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz eine Förderung in Höhe von rund 648.000 Euro. Weitere 150.000 Euro steuert ein projektbegleitender Ausschuss bestehend aus 17 Wirtschaftsunternehmen und einem Industrieverband bei. Das Projekt begann am 1. Juli 2022 und läuft 24 Monate. Weiterführende Informationen: www.forschung-fom.de/forschung/projekte-und-vorhaben/d/s/TransCeram
Prof. Dr. Astrid Holzheid Leiterin Arbeitsgruppe Experimentelle und Theoretische Petrologie Institut für Geowissenschaften 0431/880-1451 astrid.holzheid@ifg.uni-kiel.de
presse@uv.uni-kiel.de0431/880-2104 Zur Website
Nanokristalline transparente Keramiken (Basis: Mn-dotiertes NaAlSi2O6)
Die neue Prozessroute von TransCeram:
(1) Tabletten aus Glas oder Pulver als Startmaterial, (2) Aufbringen von hohem Druck und Temperatur auf die Starttabletten und dadurch (3) Herstellung von nanokristallinen Keramiken, die für einen großen Wellenlängenbereich transparent sind.
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