Neue Forschergruppe am Hochdruckzentrum nimmt Arbeit auf

Die beteiligten Wissenschaftler bei der Übergabe des Förderbescheids.
Neue nanostrukturierte Nitrid-Volumenhartstoffe, kurz N3V, so heißt die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Forschergruppe rund um Dr. Kevin Keller. Anfang April startet sein Team in die erste Projektphase.

Am 18. Februar nahm das Team im Technikum des Freiberger Hochdruck-Forschungszentrum (FHP) den Förderbescheid vom Prorektor für Forschung Prof. Rudolf Kawalla entgegen. Mit einem Post-Doktoranden und einem Techniker beginnt Gruppenleiter Kevin Keller in Kürze das Forschungsprojekt, bei dem in den nächsten fünf Jahren die Zusammensetzung, Herstellung und Anwendung neuartiger Bornitrid- und Sialon-Hartstoffe erprobt werden sollen. Zwei Doktorand/innen und Studenten/innen möchte sich der wissenschaftliche Mitarbeiter von Prof. Gerhard Heide und Prof. Edwin Kroke noch ins Boot holen.

Die neu entwickelten Hartstoffe werden durch verschiedene Hochdruck-Hochtemperatur-Prozesse bei extremen Drücken synthetisiert und aus der Pulverform zu kompakten Körpern verdichtet. Auf einen keramischen oder metallischen Binder, wie sonst üblich, wird dabei komplett verzichtet. Zum Einsatz kommen dabei statische Verfahren mit einer Hochdruckpresse, sowie dynamische Methoden mit Schockwellen, die durch Sprengstoffdetonationen erzeugt werden. Durch Nanostrukturen und gezieltes Mikrostruktur-Design will die interdisziplinär aufgestellte Forschergruppe Härte und Zähigkeit der Hartstoffe weiter steigern.

Von den neuen Materialien erhofft sie sich darüber hinaus noch einen weiteren Vorteil: Der Einsatz kritischer Elemente wie Wolfram oder Kobalt könnte minimiert werden. In der Industrie werden diese heute bei einem Großteil der eingesetzten Hartstoffe (Hartmetalle, metallisch gebundenes PDC) verwendet.

Wenn das Team die Hartstoffe ausgiebig getestet und optimiert hat, wollen die Wissenschaftler gemeinsam mit den sieben Industriepartnern Werkzeuge herstellen und in den Versuchsanlagen der TU Dresden testen. Können am Ende marktfähige Produkte angeboten werden, ist es ein weiteres Ziel der Nachwuchsforscher, ein Unternehmen auszugründen.

Das Freiberger Hochdruckforschungszentrum (FHP)

Am Freiberger Hochdruckforschungszentrum forschen Wissenschaftler der TU Bergakademie Freiberg aus verschiedenen Disziplinen an Werkstoffen bei hohen Drücken und Temperaturen. Ins Leben gerufen wurde das FHP 2007 durch die Dr.-Erich-Krüger-Stiftung im Rahmen des 1. Dr.-Erich-Krüger-Forschungskollegs. Die beteiligten Wissenschaftler sind der Hochdruckforschung innerhalb des FHP in Form von Nachfolgeprojekten jedoch treu geblieben. So war der Forschungsgruppenleiter Dr. Kevin Keller beispielsweise einer der Promovierenden im Spitzentechnologiecluster „Funktionales Strukturdesign neuer Hochleistungswerkstoffe durch Atomares Design und Defekt-Engineering“ (ADDE), welches von 2009 bis 2014 aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und des Freistaates Sachsen gefördert wurde.

NanoMatFutur

Die Forschergruppe N3V wird im Rahmen der Fördermaßnahme NanoMatFutur mit 1,8 Millionen Euro vom BMBF gefördert. Beteiligt sind die Professuren für Allgemeine und Angewandte Mineralogie, für Anorganische Chemie sowie für Struktur- und Gefügeanalyse, sieben Industriepartner und das Gründernetzwerk Saxeed.

Ansprechpartner: 
Dr. Kevin Keller, +49 3731 39-4348, Kevin.Keller@mineral.tu-freiberg.de