Charakterisierung und Beschichtung von keramischen Schwämmen für Anwendungen in der Verfahrenstechnik

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Keramische Schwämme werden heute hauptsächlich für die Filtration von Metallschmelzen eingesetzt. Sie bieten aber auch für andere verfahrenstechnische Anwendungen in der Reaktions- und Verbrennungstechnik ein großes Potenzial, z.B. für Porenbrenner oder Partikelrußfilter. Für solche Anwendungsfelder fehlen bisher detaillierte Kriterien zur Dimensionierung und Materialauswahl sowie zur Abschätzung der Einsatzgrenzen und Lebensdauern unter den gegebenen Beanspruchungen. Das Vorhaben befasst sich deshalb mit der Charakterisierung von Struktur und anwendungsrelevanten Eigenschaften kommerzieller keramischer Schwämme für diese Einsatzgebiete. Dies umfasst die Makro- und Mikrostruktur, sowie die mechanischen Eigenschaften, hauptsächlich bei Raumtemperatur. Mikromechanische Indenterversuche zur Steifigkeit, Festigkeit und zum Ermüdungsverhalten einzelner Zellstege sollen zum Verständnis des Verformungs- und Bruchverhaltens der Schwammstruktur beitragen. Für katalytische Anwendungen ist es erforderlich, geeignete Katalysatorschichten auf die Schwammstruktur aufzubringen. Hierfür werden, in Zusammenarbeit mit anderen Teilprojekten, Methoden zur Tauchbeschichtung entwickelt. Insbesondere sollen die Tauchsuspensionen systematisch optimiert werden. Die aufgebrachten Schichten werden im Hinblick auf Mikrostruktur und Haftung charakterisiert und bewertet.