Eigenschaften von Fuellstoffen; Untersuchung von Abgasen/Staeuben/Hydrosolen und Aerosolen bei der Verarbeitung; Entwicklung technologischer Untersuchungsverfahren; fachspezifische Methode: mineralogisch.
Das Ziel des geplanten Verbundforschungsvorhabens besteht in der Entwicklung neuartiger Werkstoffe für tribologische Anwendungen auf Basis von elastomeren, thermoplastischen und duromeren Grundwerkstoffen mit chemisch gekoppelten Polytetrafluorethylen-Mikropulvern (PTFE) bzw. inkorporiertem PE. Aus dem gesamten Spektrum der technischen Polymere werden repräsentative Vertreter aus den drei Kunststoffgruppen ausgewählt und für tribologische Einsatzgebiete entsprechend modifiziert. Carbonsäurefunktionalisierte PTFE-Mikropulver als Basismaterialien entstehen durch Strahlenmodifizierung von PTFE in Gegenwart von Sauerstoff. Die Synthese der speziell für die Kopplung mit anderen Polymersystemen modifizierten PTFE-Mikropulver bildet somit den Ausgangspunkt für die ingenieurtechnischen Arbeiten. Die Modifizierung von PA-66 durch chemische Kopplung mit maleinsäureanhydridgepfropftem Polyethylen (PE) mit der anschließenden selektiven Vernetzung des PE ist ein weiteres Arbeitsziel für vergleichende Untersuchungen zu den chemisch gekoppelten PTFE-Polyamidmaterialien. PTFE und PE zeichnen sich durch niedrige adhäsive Haftung bzw. Reibungszahl aus. PE besitzt zwar eine geringe Wärmeformstabilität, liegt aber preislich weit unterhalb von PTFE-Werkstoffen. Nach der Herstellung der neuen Werkstoffsysteme werden diese hinsichtlich der mechanischen und tribologischen Eigenschaften charakterisiert. Analog zu den Ergebnissen aus vorangegangenen Untersuchungen zur Herstellung und Charakterisierung von PTFE-Polyamid-6-Materialien am IPF und LKT wird durch die chemische Kopplung von PTFE bzw. PE mit den Matrixpolymeren anstelle der bisherigen physikalisch gebundenen Einlagerung die Verbesserung der tribologischen Eigenschaften und vor allem eine Erniedrigung der Reibungszahl und die Erhöhung der Verschleißfestigkeit angestrebt. Die chemisch gekoppelten PTFE bzw. PE-Werkstoffsysteme besitzen den Vorteil, dass die für die Verbesserung der tribologischen Eigenschaften verantwortlichen Zusatzstoffe nicht mehr aus der Matrix heraus gerieben werden können. Es sind somit die werkstoff- und verfahrenstechnischen Grundlagen für völlig neuartige Tribowerkstoffe zu entwickeln.Über die Untersuchung der Verarbeitungsbedingungen und eine erste Optimierung der tribologischen und Werkstoffeigenschaften werden grundlegende Erkenntnisse zu den Zusammenhängen zwischen den Strukturbildungs- und Struktur-Eigenschaftsbeziehungen erarbeitet. Der Ausgangspunkt für die Forschungsarbeiten in diesem Verbundprojekt sind die bisher erfolgreich durchgeführten Arbeiten zu einer chemischen Kopplung zwischen PTFE und PA-6 am IPF. Für die Elastomerkopplung werden die PTFE-PA-Produkte mit olefinischen Doppelbindungen modifiziert, die in der Mischungsherstellung bzw. während der Vulkanisation unter chemischer Kopplung mit dem Matrixelastomer reagieren. usw.
Dieses Projekt wird zum einen die Analyse des ökologischen Fußabdrucks von Haushalten in Jambi um Emissionen, die mit der Produktion von Gummi und Palmöl zusammenhängen, erweitern, und die Determinanten des Fußabdrucks analysieren. Das zweite Ziel des Projektes ist, den Einfluss von Zertifizierung von Palmöl auf Erträgen, Einkünfte und ökologische Funktionen zu bestimmen. Hier wird eine experimentelle Wirkungsanalyse durchgeführt, die den Einfluss von zwei unterschiedlichen Arten der Zertifizierung untersucht.
Für eine energieeffiziente Prozessregelung werden Sensoren benötigt, welche die Stoffzusammensetzung als qualitätsrelevante Größe kontinuierlich und in Echtzeit liefern. Mit entsprechenden Messdaten können energieintensive chemische Prozesse sehr nah an der Spezifikationsgrenze und damit energieoptimal gefahren werden. Für die Bestimmung der Stoffzusammensetzung ist im Bereich der Laboranalytik die Massenspektrometrie weit verbreitet, geeignete Massenspektrometer-Feldgeräte für die Prozessanalyse gibt es bisher allerdings nicht. Ziel ist daher die Entwicklung eines Mikromassenspektrometers als Feldgerät, das eine kurze Messzeit aufweist, kostengünstig sowie wartungsarm realisiert werden kann und zugleich das Potenzial der Massenspektrometrie uneingeschränkt ausschöpft.
Ziel ist es ein Mikromassenspektrometer zu entwickeln, welches eine kurze Messzeit aufweist, darüber hinaus kostengünstig sowie wartungsarm realisiert werden kann und zugleich das Potential der Massenspektrometrie in Bezug auf Messgenauigkeit und Universalität ausschöpft. Auf Basis der Messdaten, die in zeitgerechter Form nur durch ein miniaturisiertes Massenspektrometers bereitgestellt werden können, können energieintensive chemische Prozesse energieoptimal gefahren werden. Das Projekt umfasst die folgenden Arbeitspakete (AP): In AP1 wird mit der Analyse des Prozessumfeldes die Grundlage für die nachfolgenden Arbeitspakete festgelegt. AP2 bis AP4 korrespondieren mit den untenstehenden Unterzielen. Im Rahmen der Entwicklung des Gerätekonzeptes in AP5 müssen die in den vorigen APs entwickelten Lösungen integriert werden. In AP6 erfolgt mittels eines Demonstrators das proof of concept. AP7 stellt einen effektiven und effizienten Projektablauf sowie die Zurverfügungstellung der definierten Projektergebnisse zur wissenschaftlichen Verwertung sicher. AP2: Einbindung des MMS in den Prozess - Repräsentativität der Probenentnahme und -aufbereitung - Zuverlässigkeit der Probenentnahme - Entwicklung eines Systems zur Selbstüberwachung und automatischen Kalibrierung - Konzeptionierung und Umsetzung als Feldgerät AP3: Entwicklung eines prozessgerechten MEMS-Chips - Erzeugung der Strukturen des Chips aus (Edel-)Metall mittels Lithografie und Galvanik - Vermeidung von Verbrauchsstoffen in Bezug auf die Ionisation - Konzeption des MEMS-Moduls inklusive der Aufbau- und Verbindungstechnik AP 4: In das MMS integrierte Auswertealgorithmen zur Bereitstellung von Daten für eine optimierte Prozessregelung - Erforschung der Fahrweise von Beispielprozessen - Zusammenstellung der bislang genutzten und Entwicklung neuer Konzepte für die Nutzung von Non-Target-Analytik für die Prozessoptimierung - Entwicklung neuer Auswertealgorithmen - Lösungsansätze zur Erhöhung der Intelligenz des MMS.
Ziel ist es ein Mikromassenspektrometer zu entwickeln, welches eine kurze Messzeit aufweist, darüber hinaus kostengünstig sowie wartungsarm realisiert werden kann und zugleich das Potential der Massenspektrometrie in Bezug auf Messgenauigkeit und Universalität ausschöpft. Auf Basis der Messdaten, die in zeitgerechter Form nur durch ein miniaturisiertes Massenspektrometer bereitgestellt werden können, können energieintensive chemische Prozesse energieoptimal gefahren werden. Das Projekt umfasst die folgenden Arbeitspakete (AP): In AP1 wird mit der Analyse des Prozessumfeldes die Grundlage für die nachfolgenden Arbeitspakete festgelegt. AP2 bis AP4 korrespondieren mit den untenstehenden Unterzielen. Im Rahmen der Entwicklung des Gerätekonzeptes in AP5 müssen die in den vorigen APs entwickelten Lösungen integriert werden. In AP6 erfolgt mittels eines Demonstrators das proof of concept. AP7 stellt einen effektiven und effizienten Projektablauf sowie die Zurverfügungstellung der definierten Projektergebnisse zur wissenschaftlichen Verwertung sicher. AP2: Einbindung des MMS in den Prozess - Repräsentativität der Probenentnahme und -aufbereitung - Zuverlässigkeit der Probenentnahme - Entwicklung eines Systems zur Selbstüberwachung und automatischen Kalibrierung - Konzeptionierung und Umsetzung als Feldgerät AP3: Entwicklung eines prozessgerechten MEMS-Chips - Erzeugung der Strukturen des Chips aus (Edel-)Metall mittels Lithografie und Galvanik - Vermeidung von Verbrauchsstoffen in Bezug auf die Ionisation - Konzeption des MEMS-Moduls inklusive der Aufbau- und Verbindungstechnik AP 4: In das MMS integrierte Auswertealgorithmen zur Bereitstellung von Daten für eine optimierte Prozessregelung - Erforschung der Fahrweise von Beispielprozessen - Zusammenstellung der bislang genutzten und Entwicklung neuer Konzepte für die Nutzung von Non-Target-Analytik für die Prozessoptimierung - Entwicklung neuer Auswertealgorithmen - Lösungsansätze zur Erhöhung der Intelligenz des MMS.
Ziel ist es ein Mikromassenspektrometer zu entwickeln, welches eine kurze Messzeit aufweist, darüber hinaus kostengünstig sowie wartungsarm realisiert werden kann und zugleich das Potential der Massenspektrometrie in Bezug auf Messgenauigkeit und Universalität ausschöpft. Auf Basis der Messdaten, die in zeitgerechter Form nur durch ein miniaturisiertes Massenspektrometer bereitgestellt werden können, können energieintensive chemische Prozesse energieoptimal gefahren werden. Das Projekt umfasst die folgenden Arbeitspakete (AP): In AP1 wird mit der Analyse des Prozessumfeldes die Grundlage für die nachfolgenden Arbeitspakete festgelegt. AP2 bis AP4 korrespondieren mit den untenstehenden Unterzielen. Im Rahmen der Entwicklung des Gerätekonzeptes in AP5 müssen die in den vorigen APs entwickelten Lösungen integriert werden. In AP6 erfolgt mittels eines Demonstrators das proof of concept. AP7 stellt einen effektiven und effizienten Projektablauf sowie die Zurverfügungstellung der definierten Projektergebnisse zur wissenschaftlichen Verwertung sicher. AP2: Einbindung des MMS in den Prozess - Repräsentativität der Probenentnahme und -aufbereitung - Zuverlässigkeit der Probenentnahme - Entwicklung eines Systems zur Selbstüberwachung und automatischen Kalibrierung - Konzeptionierung und Umsetzung als Feldgerät AP3: Entwicklung eines prozessgerechten MEMS-Chips - Erzeugung der Strukturen des Chips aus (Edel-)Metall mittels Lithografie und Galvanik - Vermeidung von Verbrauchsstoffen in Bezug auf die Ionisation - Konzeption des MEMS-Moduls inklusive der Aufbau- und Verbindungstechnik AP 4: In das MMS integrierte Auswertealgorithmen zur Bereitstellung von Daten für eine optimierte Prozessregelung - Erforschung der Fahrweise von Beispielprozessen - Zusammenstellung der bislang genutzten und Entwicklung neuer Konzepte für die Nutzung von Non-Target-Analytik für die Prozessoptimierung - Entwicklung neuer Auswertealgorithmen - Lösungsansätze zur Erhöhung der Intelligenz des MMS.
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|---|---|
| Bund | 40 |
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| Förderprogramm | 40 |
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| offen | 39 |
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|---|---|
| Deutsch | 37 |
| Englisch | 5 |
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