In­sti­tut für Werk­stoff­tech­nik / Qua­li­tät und Zu­ver­läs­sig­keit

Pro­jek­te im CIN­SaT

Das Fachgebiet Qualität und Zuverlässigkeit beschäftigt sich mit Veränderungen im Gefüge von Werkstoffen, die auf einer Skala von 100 nm bis 100 µm ablaufen. Zurzeit sind zwei Projekte mit CinSat-Mitgliedern in der Vorbereitung:

1)  Ripple-Strukturen zur Verminderung von Reibung (Zusammenarbeit mit T. Baumert): Diese Strukturen können mit Femtosekundenlasern erzeugt werden und haben hochinteressante tribologische Eigenschaften, die noch nicht erforscht sind. Von besonderem Interesse sind dabei die lokalen Verformungs – und Schädigungsvorgänge. Aufgrund der Feinheit der Strukturen (ca. 100 nm-500 nm) finden diese auf einer Skala unterhalb der Korngröße statt, so dass die übliche kontinuumsmechanische Beschreibung nicht anwendbar über den Hertzschen Kontakt nicht anwendbar ist. Mittels des neu eingeworbenen hochauflösenden Mikroskops („Multisignal far-field microscope“) kann eine Datenbasis erzeugt werden, mit der sich diese Problematik untersucht werden kann. Insbesondere ist zu klären, ob die bei glatten Oberflächen in idealen Gefügen beobachtete Versetzungsorganisation unterhalb der Oberfläche durch diese Ripple-Struktur beeinflusst wird.

2)  Temperaturmessung mit Eu-dotierten Partikeln (Zusammenarbeit mit R. Pietschnig): BAM-Eu-Partikel senden nach Anregung durch einen UV-Laser Strahlung im Bereich des sichtbaren Lichts aus, wobei das Spektrum temperaturabhängig ist. Dieses Phänomen kann dazu verwendet werden, um Temperaturfelder in hoher örtlicher und zeitlicher Auflösung zu messen. Die bisherigen Anwendungen beschränken sich auf flüssige und gasförmige Systeme. Bei Festkörpern tritt die Problematik auf, dass Teilchen im Bereich mehrerer Mikrometer das mechanische Verhalten verändern, so dass das zu untersuchende System bei Zugabe derartiger Teilchen empfindlich gestört werden kann. Dies ist insbesondere bei Kontaktbelastung der Fall. Es besteht also der dringende Bedarf, kleinere Teilchen zu für die Temperaturmessung zu verwenden. Das kann aber dazu führen, dass die Lichtausbeute aus diesen Teilchen zu gering ist, um noch ein messbares Signal zu erhalten. Diese Problematik lässt sich lösen, wenn Systeme entwickelt werden, die einen höheren Anteil an Eu enthalten. Diese soll in Zusammenarbeit mit Herrn Kollegen Pietschnig erfolgen. 


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