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Neuer
Forschungsverbund FORCARBON
Von Diamanten und Nanoröhren
Schwarzgraues Pulver, glitzernder Brillant, schaumartig strukturiert
oder zu den denkbar kleinsten Röhren geformt; leicht abzureiben
an der Bleistiftspitze, aber von unvergleichlicher Härte als
Bohrkopf; elektrisch gut leitfähig oder zuverlässig isolierend:
für Kohlenstoff scheint es unerschöpfliche Möglichkeiten
der Verwendung zu geben. 2,5 Millionen Euro investiert die Bayerische
Forschungsstiftung in den neuen Forschungsverbund FORCARBON, der einige
der aktuellsten Entwicklungschancen ausloten soll. 25 Unternehmen
tragen weitere 2,8 Millionen zur Finanzierung bei. Fünf Lehrstühle
der Universität Erlangen-Nürnberg stellen Teilprojekte.
Prof. Dr. Robert Singer, Lehrstuhl Werkstoffkunde und Technologie
der Metalle, ist Sprecher des Verbunds. Außerdem beteiligen
sich die Universitäten Bayreuth, Regensburg und Würzburg
und das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC.
In
jedem der drei Teilbereiche des Verbunds sind Projekte von Erlanger
Lehrstühlen angesiedelt. Im Bereich “Beschichtungen aus
Diamant und diamantartigem Kohlenstoff” sollen am Lehrstuhl
für Konstruktionstechnik unter der Leitung von Prof. Dr. Harald
Meerkamm Injektoren für sparsame und schadstoffarme Hochdruck-Direkteinspritzsysteme
in Dieselmotoren mit einer diamantartigen Schicht versehen werden,
die vor Verschleiß schützt. In einem Projekt von Prof.
Dr. Robert Singer und Dr. Stefan Rosiwal geht es darum, Diamant-Schutzschichten
auf Stahlbauteile aufzubringen, was bisher daran scheiterte, dass
Eisen als Katalysator die Verwandlung von Diamant in Graphit bewirkt.
Eine Chromkarbid-Zwischenschicht mit abgestuftem Anteil von Chrom
soll das Problem lösen und einen allmählichen Übergang
zwischen Stahl und Diamant schaffen.
Ein zweites
Vorhaben von Dr. Rosiwal und Prof. Singer im Teilbereich “Verbundwerkstoffe
auf der Basis von Kohlenstoff” befasst sich damit, poröse
Formkörper mit Diamant zu infiltrieren. Ziel ist ein Diamant-Kupfer-Verbund
für mikroelektronische Bauteile, der die Werkstoffeigenschaften
von Diamant besitzt, aber nicht dessen hohen Preis. Am Lehrstuhl
für Technische Chemie I wird unter der Leitung von Prof. Dr.
Gerhard Emig an der Keramikbeschichtung von Kohlenstoff-Kurzfasern
für Verbundwerkstoffe gearbeitet, die leicht, kostengünstig
und von hoher Festigkeit sein sollen. Besonders erwünscht sind
solche Werkstoffe in der Kraftfahrzeugtechnik, speziell für
Bremsscheiben, für den Einsatz in Hochtemperaturanlagen oder
in Pumpen und Kompressoren.
In zwei einander
ergänzenden Projekten im Bereich “Kohlenstoff-Sondermorphologien”
untersuchen Prof. Dr. Andreas Hirsch, Lehrstuhl für Organische
Chemie II, und Prof. Dr. Lothar Ley, Lehrstuhl für Experimentalphysik,
die Eigenschaften und Möglichkeiten der chemischen Modifikation
von einwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren. Solche extrem kleinen
Röhren sind äußerst steif und zugfest und können
je nach Struktur metallisch, halbleitend oder isolierend sein. Als
Anwendungsbereiche kommen beispielsweise halbtransparente Mikro-Kunststoffelektroden
oder Biosensoren in Frage.
Weitere Informationen
Prof.
Dr. Robert Singer
Lehrstuhl Werkstoffkunde
und Technologie der Metalle
Tel.: 09131/85 -27512
Robert.Singer@ww.uni-erlangen.
de
Dr.-Ing. Stefan
Rosiwal
Geschäftsführer
Tel.: 09131/85 -27517
forosi@ww.uni-erlangen.de
Mediendienst FORSCHUNG Nr. 658 vom 27.03.2003
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