Teilprojekt S01: Probenpräparation, Filtrationswirkungsgrad, Computertomographie

Zusammenfassung

Im Rahmen des SFB fallen verschiedene Dienstleistungen an, die Service–Charakter haben und für mehrere Teilprojekte zur Verfügung gestellt werden müssen. Hierbei handelt es sich insbesondere um metallographische Untersuchungen, mikroskopische Untersuchungen und Aufnahmen mit einem Computertomographen.
Die metallographische Untersuchungen sind an präparierten Proben aus den Gussbauteilen der TP C03 und C04 zur Ermittlung des Reinheitsgrades der Schmelze bzw. Erfassung des Filtrationswirkungsgrades vorgesehen. Neben der Größe der Teilchen wird zur Bestimmung des Reinheitsgrades ihre Anzahl je Fläche oder Volumen, Verteilung, Zusammensetzung und Morphologie herangezogen.
Die mikroskopischen Untersuchungen werden für das TP C03 zur Bestimmung der Indenterrisslängen und für die Bruchflächenanalyse zur Aufklärung des Versagensverhaltens der Small Punch Proben benötigt.
Die computertomographische Aufnahmen werden mit Hilfe einer 225 kV Computertomographen durchgeführt. Es werden unterschiedliche Filterzustände der Filterstrukturen aus den TP A01 und A02 nach der Urformgebung, der Filterstrukturen nach der thermischen Wärmebehandlung (Pyrolyse, Sinterbrand) und der Filterstrukturen nach dem Gießprozess mit anhaftenden, nichtmetallischen Einschlüssen (TP C01, TP C03 und TP C04) untersucht. In der dritten Phase werden in situ im CT die Filterstrukturen unter Druck belastet und Mechanismen des Versagens der Substrate als auch des Werkstoffverbunds Substrat/funktionale Schicht untersucht. Im Speziellen sollen die Versagensmechanismen der reinen oxidischen oder kohlenstoffgebundenen Filterstrukturen mit und ohne Oberflächenbeschichtung in unterschiedlichen Stadien der Druckbelastung mit Hilfe der Digital Volume Correlation (DVC) Software erforscht werden. Dabei werden in jedem Druckbelastungsstadium die Verschiebungsfelder sowie die Spannungsverteilungen mit der DVC-Software analysiert.

Teilprojektleitung

Prof. Dr. rer. nat. habil. David Rafaja
Institut für Werkstofftechnik
TU Bergakademie Freiberg

Prof. Dr.-Ing. habil. Christos G. Aneziris
Dr.-Ing. Jana Hubálková
Institut für Keramik, Feuerfest und Verbundwerkstoffe
TU Bergakademie Freiberg

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Dr.-Ing. Kirsten Moritz

Technische Mitarbeiterin

Birgit Witschel