Herstellung und Charakterisierung von keramischen Preforms durch Freeze-Casting-Verfahren

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Das Freeze-Casting-Verfahren (gerichtetes Einfrieren von Partikelsuspensionen) dient der Herstellung von porösen Keramiken mit besonderen Eigenschaften, wie stark ausgerichtete Porenkanäle, eine einstellbare offene Porosität von bis zu 90 % und eine daraus resultierende sehr gute Durchströmbarkeit. Aufgrund dieser Tatsachen besitzen die daraus abgeleiteten Keramiken ein sehr großes Potential für den Einsatz als Preforms zur lokalen Metallverstärkung in Druckgussteilen für eine kostengünstige, industrielle Herstellbarkeit. Das beantragte Teilprojekt befasst sich mit der Prozessentwicklung für das Freeze-Cast-Verfahren. Im Vordergrund steht dabei das Verständnis für den Einfluss der Prozessparameter auf die Porenstrukturen und –abmessungen. Dieses Verständnis soll experimentell erarbeitet und in Form eines physikalisch begründeten Modells beschrieben werden. Im Rahmen des Gesamtantrags liefert das Teilvorhaben Preforms mit unterschiedlichen definierten Porenstrukturen an die anderen Teilprojekte, welche Untersuchungen zum Eingießen und zu den Eigenschaften der entstehenden Verbundwerkstoffe durchführen.