Fraunhofer ISC, Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau HTL, Bayreuth

Forschungsschwerpunkte

Das Fraunhofer-Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau HTL bearbeitet die Forschungsschwerpunkte Keramik, CMC (Ceramic Matrix Composites), Additive Fertigung, Textile Faserverarbeitung, Wärmeprozesse, Prüfverfahren, ICME (Integrated Computational Materials Engineering) und Wasserstoff.

Keramik

Das Fraunhofer-Zentrum HTL verfügt über Methoden, um Keramiken und pulvermetallurgische Werkstoffe über die gesamte Herstellkette hinweg zu entwickeln. Von der Versatzaufbereitung über die Formgebung und Wärmeprozesse bis zur Endbearbeitung können Oxidkeramiken und Nichtoxidkeramiken, Silicatkeramiken, Pulvermetalle und Feinkorngraphite hergestellt werden.

Keramik

CMC

Am Fraunhofer-Zentrum HTL werden Herstell- und Prüfverfahren für faserverstärkte Bauteile entwickelt und eingesetzt. Schwerpunkt hierbei ist die Entwicklung von Ceramic Matrix Composites (CMC).

CMC

Additive Fertigung

Das Fraunhofer-Zentrum HTL entwickelt und fertigt Bauteile aus Keramik, Metall und Metall-Keramik-Kompositen über Additive Fertigung, gemeinhin auch 3D-Druck genannt. Standardmaterialien sind z.B. Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid sowie Siliziumcarbid und Stahl.

Additive Fertigung

Textile Faserverarbeitung

Mit seinem Anwendungszentrum für Textile Faserkeramiken TFK arbeitet das Fraunhofer-Zentrum HTL an der Entwicklung kostengünstiger und serientauglicher textiler Herstellungsverfahren für anorganische Fasern. Typische Materialien sind Siliziumcarbid-, Mullit-, Basalt-, Kohlenstoff-, Metall- und Glasfasern.

Textile Faserverarbeitung

Wärmeprozesse

Ein Schwerpunkt am Fraunhofer-Zentrum HTL ist die Optimierung von Wärmeprozessen zur Herstellung von Keramiken, Metallen und metall-keramischen Verbundwerkstoffen. In Frage kommende Prozesse sind Trocknung, Entbinderung, Pyrolyse, Sinterung, Schmelzinfiltration, aber auch verschiedene Verfahren aus dem Bereich der Schmelzmetallurgie.

Wärmeprozesse

Prüfverfahren

Das Fraunhofer-Zentrum HTL charakterisiert Werkstoffe und bestimmt Werkstoffeigenschaften. Bei Bedarf werden anwendungsspezifische Charakterisierungsmethoden entwickelt und Kunden in Bezug auf geeignete Verfahren zur Prozessüberwachung und Qualitätskontrolle beraten.

Prüfverfahren

ICME

Die Vernetzung von unterschiedlichen Simulationsverfahren und experimentellen Methoden zur schnelleren, zielgerichteten Materialentwicklung gewinnt in den letzten Jahren weltweit an Bedeutung. Dieses so genannte Integrated Computational Materials Engineering, kurz ICME, lässt sich ohne Einschränkung auch auf Keramiken übertragen.

ICME

Wasserstoff

Wasserstoff wird als sauberer Energieträger fossile Brennstoffe in vielen Wärmeprozessen ersetzen. Für die effiziente Erzeugung, Speicherung und Nutzung von Wasserstoff besteht noch hoher F&E-Bedarf. Das Fraunhofer-Zentrum HTL arbeitet an allen drei Themen, wobei der Schwerpunkt auf der Untersuchung von Wärmeprozessen mit Wasserstoff liegt.

Wasserstoff