Im Rahmen von RESPONSE werden die an der Technischen Universität Darmstadt vorhandenen stofflichen und methodischen Kompetenzen aus dem Maschinenbau, der Chemie und der Materialwissenschaft gebündelt und in den Forschungscluster Neue Materialen eingebunden. Ziel des Schwerpunktes ist es neuartige ressourcenschonende Magnetmaterialien für die Zukunft zu entwickeln. Durch die enge Verknüpfung mit den Industriepartnern und der Fraunhofer-Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS in Alzenau/Hanau soll zudem eine breite Basis für eine anwendungsorientierte Wissenschaft auf dem Gebiet der Permanentmagnete geschaffen werden.
1. Vorhabenziel Das Konsortium setzt sich zum Ziel, neuartige werkstoffliche Konzepte für Magnetwerkstoffe zum Einsatz in modernen direktgetriebenen Stromgeneratoren (u.a. für Windkraftanlagen) und Elektromotoren (u.a. für Elektrofahrzeuge) zu entwickeln und zu erproben, um den Anteil von Seltenen Erden in Permanentmagneten zu reduzieren oder vollständig zu vermeiden. Hierfür sollen an der TU Darmstadt Werkstoffkonzepte zur Darstellung von Fe-N-Verbindungen mit hohen magn. Sättigungskennwerten entwickelt werden. 2. Arbeitsplanung Das Teilvorhaben an der TU Darmstadt befasst sich insbesondere mit der Entwicklung Fe-N-basierter Magnetwerkstoffe. Dabei müssen zunächst Materialien möglichst phasenrein präpariert werden. Dies geschieht in Dünnschichttechnologie sowie durch Hochdruck-Hochtemperatur-Synthesen (Autoklav-Technologie). Im Verlauf des Projekts werden anisotrophe Pulver orientiert und kompaktiert sowie auf ihre magnetischen und thermischen Eigenschaften untersucht.
Ziel des Vorhabens für die EAH Jena ist es, gemeinsam mit den Verbundpartnern, neuartige werkstoffliche Konzepte für Magnetkomposite für den Einsatz als Permanentmagnete zu entwickeln. Dabei soll insbesondere der Gedanke der Reduzierung des Anteils von Seltenen Erden verfolgt werden. Deshalb steht für die EAH Jena insbesondere die Erforschung der Grundlagen nanoskalige Komposite aus hart- und weichmagnetischen Komponenten nach dem Exchange-Spring-Konzept auf Basis von Ferriten im Mittelpunkt der Untersuchungen. Im Teilvorhaben der EAH Jena sollen die werkstoffwissenschaftlichen Fragestellungen der Synthese und der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Ferrit-basierten nanoskaligen Magnetkompositen untersucht werden. Dabei werden folgende Schwerpunkte erforscht (i) Synthese von nanoskaligen Ferritpartikeln (ii) Synthese von nanoskaligen Ferritkompositen durch partielle Reduktion, chemische Synthese, oder Feinstmahlung (iii) Sinterverhalten nanoskaliger Ferritkompositpulver (iv) Ferritzusammensetzung - magnetische Eigenschaften und (v) Untersuchung der Gefüge-Eigenschaftsbeziehungen der Ferritkomposite.