Abschlussarbeiten
Bachelorarbeiten
- Einfluss der Matrixzusammensetzung auf das Oxidationsverhalten von SiC/SiC-Verbundwerkstoffen
Siliziumkarbidfaserverbundwerkstoffe (SiC/SiC-CMCs) verbinden außergewöhnliche Temperaturbeständigkeit und chemische Stabilität mit einer hohen Schadenstoleranz. Damit zählen sie zu den vielversprechendsten Werkstoffen für den Einsatz in Hochtemperaturumgebungen wie Turbinen oder luftfahrttechnischen Komponenten.
Beschreibung der Bachelorarbeit:
Einfluss der Matrixzusammensetzung auf das Oxidationsverhalten von SiC/SiC-Verbundwerkstoffen
Ansprechpartner:
-Kevin Postler, Telefon: +49 821 598-69233, Raum W3016, E-Mail: Kevin.postler@uni-a.de
- Induktive Herstellung von kohlenstofffaserverstärktem Siliziumcarbid (C/SiC)
Die Entwicklung von auf Siliziumcarbid (SiC) basierenden keramischen Faserverbundwerkstoffen (Ceramic Matrix Composites, CMCs) ist entscheidend für den Fortschritt von Hochtemperaturmaterialien in Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobiltechnik und Energietechnik. Durch den Einsatz induktiver Pyrolyse und Silizierung soll ein energieeffizientes Verfahren zur Verbesserung des Herstellungsprozesses untersucht werden.
Dieses Projekt reagiert auf den steigenden Bedarf an leichten, hochfesten und thermisch stabilen Materialien, die extremen Einsatzbedingungen standhalten können.
Beschreibung der Bachelorarbeit:
Induktive Herstellung von kohlenstofffaserverstärktem Siliziumcarbid (C/SiC)
Ansprechpartner:
-Thomas Bratzdrum, Telefon: +49 821 598-69232, Raum W3016, E-Mail: Thomas.bratzdrum@uni-a.de
- Sintern von keramischen Beschichtungen zur Herstellung von CMC-Interphasen
Interphasen sind ein wichtiger Bestandteil von keramischen Faserverbundwerkstoffen (CMC), um das Bruchverhalten zu steuern. Eine Alternative zur klassischen Erzeugung von Interphasen durch CVD auf keramischen Fasern ist die Elektrophorese (EPD). Die dabei abgeschiedenen Pulver müssen anschließend thermisch nachbehandelt werden, um dichte Interphasen zu erzeugen. Die Arbeit soll dazu beitragen, die Einflüsse verschiedener Sinterparameter besser zu verstehen.
Beschreibung der Masterarbeit:
Sintern von keramischen Beschichtungen zur Herstellung von CMC-Interphasen
Ansprechpartner:
-Noah Kestler, Telefon: +49 821 598-69226, Raum W3017, E-Mail: Noah.kestler@uni-a.de
- Retardierung des LSI Prozesses durch Beeinflussung des Vakuumdrucks
Der Lehrstuhl für Materials Engineering am MRM arbeitet in Zusammenarbeit mit der Industrie an der Weiterentwicklung kohlefaserverstärkter Siliziumkarbid-Werkstoffe (C/SiC). Ein entscheidender Faktor für die Qualität des Endprodukts ist der abschließende Silizierungsprozess (LSI). Dabei wird flüssiges Silizium über ein Dochtsystem in eine poröse C-Preform eingeleitet, wodurch SiC entsteht, das dem Werkstoff seine mechanische und chemische Widerstandsfähigkeit verleiht. Der Beginn der Infiltration wird dabei durch den Schmelzpunkt des Siliziums bestimmt. Eine Möglichkeit, den Start der Infiltration zu verzögern, besteht in der gezielten Steuerung des Inertgasdrucks im Ofen.
Ziel dieser Arbeit ist es, zu evaluieren, inwieweit sich der Verlauf der Silizierung über den Druck gezielt beeinflussen lässt. Anschließend soll der Einfluss auf die Produktqualität mithilfe gängiger Charakterisierungsmethoden wie REM und Pyknometrie untersucht werden.
Beschreibung der Bachelorarbeit:
Retardierung des LSI Prozesses durch Beeinflussung des Vakuumdrucks
Ansprechpartner:
-Thilo Langmann, Telefon: +49 821 598-69225, Raum W3018, E-Mail: Thilo.langmann@uni-a.de
- Erhöhung der Leitfähigkeit von SiC-Fasern als Substrat für elektrophoretische Beschichtung
Interphasen haben einen wesentlichen Einfluss auf das Bruchverhalten keramischer Faserverbundwerkstoffe (CMC). Die elektrophoretische Abscheidung (EPD) bietet eine Alternative zur CVD-Beschichtung, erfordert jedoch eine hohe elektrische Leitfähigkeit der SiC-Fasern. Diese lässt sich durch geeignete Oberflächenbehandlungen gezielt erhöhen. Die Arbeit soll dazu beitragen eine geeignete Methode zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit zu ermitteln.
Beschreibung der Masterarbeit:
Erhöhung der Leitfähigkeit von SiC-Fasern als Substrat für elektrophoretische Beschichtung
Ansprechpartner:
-Noah Kestler, Telefon: +49 821 598-69226, Raum W3017, E-Mail: Noah.kestler@uni-a.de
- Aufbereitung von keramischen Suspensionen für elektrophoretische Beschichtung
Interphasen bestimmen maß-geblich das Bruchverhalten keramischer Faserverbund-werkstoffe (CMC). Eine alternative Methode zur klassischen CVD-Beschichtung ist die elektrophoretische Abscheidung (EPD). Damit die erzeugten Interphasen dicht und porenarm werden, müssen die eingesetzten Suspensionen möglichst wenige und kleine Agglomerate enthalten. Durch eine gezielte Aufbereitung lässt sich dies beeinflussen. Die Arbeit soll dazu beitragen, eine optimale Methode zur Herstellung solcher Suspensionen zu entwickeln.
Beschreibung der Masterarbeit:
Aufbereitung von keramischen Suspensionen für elektrophoretische Beschichtung
Ansprechpartner:
-Noah Kestler, Telefon: +49 821 598-69226, Raum W3017, E-Mail: Noah.kestler@uni-a.de
Masterarbeiten
- Dochtsysteme für den LSI Prozess für eine bessere Infiltrationstiefe
Der Lehrstuhl für Materials Engineering am MRM arbeitet in Kooperation mit der Industrie an der Weiterentwicklung kohlefaserverstärkter Siliziumkarbid-Werkstoffe (C/SiC). Ein entscheidender Faktor für die Qualität des Endprodukts ist der abschließende Silizierungsprozess (LSI). Dabei wird flüssiges Silizium über ein Dochtsystem in eine poröse C-Preform geleitet, wodurch SiC gebildet wird, das dem Werkstoff seine mechanische und chemische Widerstandsfähigkeit verleiht.
Für den LSI-Prozess ist dabei insbesondere die Wahl des Dochtmaterials sowie dessen Geometrie und Positionierung von großer Bedeutung. Ziel dieser Arbeit ist es, zu evaluieren, in welchem Maße durch eine gezielte Auswahl des Dochtmaterials und eine optimale Positionierung des Dochts eine erhöhte Infiltrationstiefe erreicht werden kann.
Beschreibung der Masterarbeit:
Dochtsysteme für den LSI Prozess für eine bessere Infiltrationstiefe
Ansprechpartner:
-Thilo Langmann, Telefon: +49 821 598-69225, Raum W3018, E-Mail: Thilo.langmann@uni-a.de
- Zerstörungsfreie Charakterisierung von C-C-Verbundwerkstoffen mit komplexer Porosität und Vorhersage des Siliziuminfiltrationsverhaltens während des LSI-Prozesses
Die Liquid-Silicon-Infiltration (LSI) ist einer der zentralen Prozesse zur Herstellung von Siliziumcarbid-(SiC)-Matrixverbundwerkstoffen. Bei diesem Prozess wird ein poröser Kohlenstoff-Preform bei hohen Temperaturen mit geschmolzenem Silizium infiltriert, wodurch SiC entsteht. Die Kinetik dieses Infiltrationsprozesses hängt maßgeblich von der Porosität, der Porengröße und der Morphologie des Kohlenstoffsubstrats ab. Daher ist eine präzise Charakterisierung der Porosität der Kohlenstoff-Preforms entscheidend, um das Prozessverhalten zu verstehen und das Ergebnis des LSI-Prozesses vorhersagen zu können.
Beschreibung der Masterarbeit:
Ansprechpartner:
-Manikanda Priya Prakasan, Telefon: +49 821 598-69225, Raum W3018, E-Mail: manikanda.prakasan@uni-a.de
- In-situ FTIR-spektroskopische Untersuchungen während hochtemperaturiger Siliziuminfiltrationsprozesse
Die In-situ-Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR) bietet eine leistungsfähige Möglichkeit, gasförmige Spezies direkt während Hochtemperaturprozessen zu beobachten, beispielsweise bei der Herstellung von siliziumcarbidbasierten Verbundwerkstoffen durch Siliziuminfiltration. Allerdings sind verlässliche Referenzspektren für viele siliziumhaltige Gasphasenmoleküle rar oder in der Literatur weit verstreut, was die Interpretation von In-situ-Messdaten erschwert. Diese Masterarbeit zielt darauf ab, diese Lücke zu schließen, indem eine systematische Literaturrecherche mit hochtemperaturigen In-situ-FTIR-Messungen kombiniert wird, um ein klareres Verständnis der Bildung flüchtiger Spezies während der Siliziummetallinfiltration zu ermöglichen
Beschreibung der Masterarbeit:
Ansprechpartner:
-Manikanda Priya Prakasan, Telefon: +49 821 598-69225, Raum W3018, E-Mail: manikanda.prakasan@uni-a.de