Das Projekt "Entwicklung nanotechnologisch funktionalisierter Textilien durch den Ausschluß toxikologischer Risiken" wird/wurde gefördert durch: CHT R. Beitlich GmbH. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung, Institut für Textil- und Verfahrenstechnik (ITV).Entwicklung nanotechnologisch funktionalisierter Textilien durch den Ausschluss toxikologischer Risiken. Ziel des Projektes ist die Risikobewertung von Substanzen und Produkten, welche zu (Oberflächen-)Funktionalisierung von Textilien verwendet werden und nanoskalig sind. Eine Vielzahl interessanter bereits verfügbarer Partikel (z. B. Titandioxid, Silber, Carbon-Nanotubes sowie Siliziumoxide) lassen neue Funktionalitäten erwarten (z. B. Fleckschutz, Hygiene, Leitfähigkeit, Selbstreinigung etc.).
Das Projekt "Teilprojekt: Lichtinduzierte Kristallisation und Charakterisierung von Si-Nanostrukturen^Teilantrag: Bandstrukturdesign für Silizium-basierte Dünnschichtmaterialien mittels parameterfreier Elektronenstrukturberechnungen^HZB-Teilvorhaben: Si-Nanodot-Funktionsschichten^SINOVA - Siliziumbasierte nanostrukturierte Dünnschichtmaterialien als innovative funktionale Elemente für Solarzellen der nächsten Generation^Hochauflösende elektronenmikroskopische Analytik an siliciumbasierten Dünnschichtmaterialien für Solarzellen der nächsten Generation^Ultrahochauflösende Untersuchung nanostrukturierter Dünnschichtmaterialien, IHT-Teilvorhaben: Silizium-basierte Dünnschicht-Absorber" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Institut für Halbleitertechnik.
Das Projekt "SonnTex - Entwicklung flexibler Polymersolarzellen auf Funktionstextilien^SonnTex - Entwicklung flexibler Polymersolarzellen auf Funktionstextilien, SonnTex - Entwicklung flexibler Polymersolarzellen auf Funktionstextilien" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Mäder Plastilack AG.
Das Projekt "HZB-Teilvorhaben: Si-Nanodot-Funktionsschichten^SINOVA - Siliziumbasierte nanostrukturierte Dünnschichtmaterialien als innovative funktionale Elemente für Solarzellen der nächsten Generation, Hochauflösende elektronenmikroskopische Analytik an siliciumbasierten Dünnschichtmaterialien für Solarzellen der nächsten Generation" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Halle-Wittenberg, Interdisziplinäres Zentrum für Materialwissenschaften.
Das Projekt "Nanopartikel-basierte Schutzschichten für Magnesiumwerkstoffe mit hoher thermischer und mechanischer Stabilität" wird/wurde gefördert durch: Arbeitsgemeinschaft Industrieller Forschungsvereinigungen 'Otto-von-Guericke' e.V.. Es wird/wurde ausgeführt durch: DECHEMA Forschungsinstitut Stiftung bürgerlichen Rechts.Projektziel: In Automobil-, Luft- und Raumfahrt- oder Elektronikindustrie gewinnen Leichtmetalllegierungen, insbesondere auf der Basis von Magnesium, zunehmend an Bedeutung. Vor allem Magnesium benötigt für die meisten Anwendungen einen effektiven Korrosionsschutz. Die meisten Verfahren um sowohl thermisch als auch mechanisch beständige und gleichzeitig dekorative Schutzschichten, wie sie in vielen Bereichen gefragt sind, aufzubringen übersteigen aber die thermische Belastbarkeit von Magnesium oder sind umwelttechnisch kaum vertretbar. Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist daher die Entwicklung rein anorganischer Schutzschichten auf der Basis von oxidischen Nanopartikeln, die zum einen unter milden Bedingungen aufgebracht werden können und zum anderen eine hohe Beständigkeit aufweisen. Vorgehen: Nanopartikel könne durch ihre hohe Sinteraktivität unter moderaten Temperaturen zu festen Verbünden verdichtet werden. Die chemische Nanotechnologie ermöglicht daher unter milden und umweltfreundlichen Bedingungen rein anorganische, dichte Schutzschichten zu erzeugen. Mit Hilfe der Sol-Gel-Technologie können Nanopartikel auf der Basis von SiO2 nicht nur hergestellt, sondern auch als Schichten auf Magnesiumlegierungen aufgetragen und anschließend thermisch verdichtet werden. Stand der Arbeiten: Für die Beschichtung von Magnesiumlegierungen haben sich gängige Verfahren, wie Tauch- und Pinselbeschichtung, bewährt. Die Beschichtungsbasis bilden hierbei kommerziell erhältliche, wässrige SiO2 -Dispersionen. Additive zur Reduzierung der Sintertemperatur aber auch zur Anpassung der Schichteigenschaften, wie dem Ausdehnungskoeffizienten oder der chemischen Beständigkeit, können hier als Salze über das Dispergiermedium zugegeben werden. Alternativ hierzu können auch Schutzschichten durch Elektrophoretische Abscheidung erzeugt werden. Die Sinteradditive müssen hierbei in den Partikeln enthalten sein. Haftvermittler, wie Polydiethoxysiloxan, verbessern neben dem Zusammenhalt der Schichten auch die Haftung auf dem Magnesiumsubstrat. Mit diesen Verfahren können in einem Schritt rissfreie Schichten bis zu mehreren Mikrometern Dicke aufgebracht und verdichtet werden. Diese Schichten zeigen bereits erste Ansätze für einen guten Korrosionsschutz. Ausblick: Anhand der Ergebnisse soll neben der Schichtzusammensetzung auch die Schichtaufbringung vor allem in Bezug auf Sintertemperatur und Beständigkeit weiter optimiert werden. Neben einer ausgiebigen Prüfung der Schichten auf ihre Schutzwirkung und Verschleißbeständigkeit, sollen zukünftig auch Magnesiumwerkstücke mit nicht planaren Geometrien beschichtet und untersucht werden.
Das Projekt "Innovative Schutzbeschichtung für Aluminiumspiegelblech und industrielle Beschichtungstechnologie für CPC-Sonnenkollektoren" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Paradigma,Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co.KG.Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Sonnenkollektoren mit Vakuumröhren und CPC-Spiegeln (Compound Parabolic Concentrator) besitzen durch ihre hohe Materialeinsatzeffizienz eine positive Umweltbilanz. Die bisher eingesetzte Schutzbeschichtung des hochreflektierenden Aluminiumspiegelbleches ist bzgl. Langzeitbeständigkeit und Kostensituation nicht zufriedenstellend und die Formgebung der beschichteten Bleche ist für die Haltbarkeit der Schicht nachteilig. Mit der flammenpyrolitischer Silikatisierung sollte eine kostengünstige, witterungs- und langzeitbeständige Schutzschicht für alle relevanten Klimata entwickelt werden. Am Ende sollte eine Funktionsmusteranlage entstehen, die das Beschichtungsverfahren auf bereits vorgeformte CPC Spiegel (wellblechähnliche Aluminiumbleche), umsetzt und zeigt, wie produktionstechnisch Beschichtungskapazitäten in der Größenordnung von 10.000 m2 pro Jahr realisiert werden können. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Die Arbeiten erfolgte in drei Phasen. Zunächst wurden flammenpyrolitisch SiOx-Schichten mit herkömmlichen Beschichtungsgeräten auf ebenen Substraten aus hochglanzgewalztem Aluminium hergestellt. Aus verschiedenen Silikatschichten wurde ein geeignetes Schichtsystem ausgewählt. Der zweite Schritt beinhaltet die Entwicklung einer Beschichtungstechnik, die an die geometrischen Verhältnisse der CPC-Spiegel angepasst ist. Hierzu wurden eine Reihe verschiedener Bauformen und Größen von Beschichtungsapparaturen entwickelt, gebaut und getestet. An beschichteten Mustern wurden Korrosionstests und Outdoortests an realen Anlagen durchgeführt. Mit Hilfe verschiedener Brennerbauarten wurde die Schutzschicht auf die geformten CPC-Spiegel übertragen. Schwierig war bei einer hohen Abscheiderate eine homogene Schichtdickenverteilung über die Kontur zu erzeugen, die an jeder Stelle des Spiegels sowohl eine gleich hohe Korrosionsbeständigkeit wie auch Reflexion gewährleistet. In der letzten Phase wurde eine Funktionsmusteranlage aufgebaut, an der beispielhaft die einzelnen Merkmale einer Maschine für die Massenproduktion getestet wurden. Es wurden dabei alle produktionsrelevanten Abläufe einer späteren industriellen Beschichtungsanlage experimentell erarbeitet. Fazit: Die entwickelte Technologie der flammenpyrolitischen SiOx-Beschichtung der SurA Chemicals GmbH, Jena, ist für den Einsatzzweck bei CPC-Spiegelbleche geeignet. Die Korrosionsbeständigkeit muss durch Weiterentwicklung, Stabilisierung und Standardisierung des Beschichtungsverfahrens noch verbessert werden, bevor eine Serienfertigung beginnen kann. Das Kostensenkungspotential dieser Technologie gegenüber der bisher eingesetzten Materialien ermöglicht eine gute Perspektive für nennenswerte Preissenkungen, die die Solarenergie näher an die Wirtschaftlichkeit bringen wird.
Das Projekt "Reaktionskinetik von Precursoren fuer die Materialsynthese" wird/wurde gefördert durch: Alexander von Humboldt-Stiftung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Duisburg, Fachbereich 7 Maschinenbau, Institut für Verbrennung und Gasdynamik.Materialabscheidungen aus der Gasphase (Chemical Vapor Deposition B CVD) sind weitverbreitete Verfahren in der Halbleiterfertigung und fuer die Herstellung neuer keramischer Materialien. Es ist moeglich, hochreine, duenne Schichten oder kleinste keramische Partikel mit homogener Groessenverteilung herzustellen. Viele der bekannten Silizium- oder Metalloxide, -karbide und -nitride werden durch solche Gasphasenprozesse erzeugt. Trotz des grossen Anwendungsgebietes fehlen meist detaillierte Kenntnisse der ablaufenden chemischen Reaktionen, so dass Verfahrensoptimierungen oftmals nur empirisch moeglich sind. Ziel des von der Alexander von Humboldt-Stiftung gefoerderten Projektes ist die Untersuchung einzelner Reaktionsschritte wichtiger Vorlaeufermolekuele (Precursoren) im Hinblick auf die Materialsynthese. Als Versuchsanlage dient ein UHV-Stosswellenrohr in Kombination mit der sensitiven Atom-Resonanz-Absorptions-Spektroskopie, einem Photolyselaser und einem Ring-Dye-Laser-Absorptionspektrometer. Die Einstellmoeglichkeit definierter Reaktionsbedingungen in einem Stosswellenrohr, die Reinheit der Anlage und die hohe Empfindlichkeit der optischen Messeinrichtung erlauben die Untersuchung elementarer Reaktionsschritte. Als Precursor wird Zinntetrachlorid (SnCl4) untersucht ,dass u.a. zur Herstellung von Halbleiterschichten aus SnO2 eingesetzt wird. In Stosswellenexperimenten wird der thermische Zerfall von SnCl4 untersucht, wobei die ersten Zerfallsschritte durch Messung freier Cl-Atome und die folgenden Schritte durch Messung von Sn-Atomen untersucht werden. Weiterhin sind bimolekulare Reaktionsschritte zur Oxidbildung von Interesse. Ein weiterer wichtiger Precursor ist TiCl4, dass zur Herstellung von keramischen TiN-Pulvern verwendet wird. Mithilfe von Ring-Dye-Laserabsorptionsmessungen sollen Reaktionen von TiN-Molekuelen untersucht werden, die fuer die Partikelbildung entscheidend sind.
Das Projekt "Fortgeschrittene MIS-Zellentechnik^Teilvorhaben: Verbesserung von Inversionsschichtsolarzellen durch neuartige MIS-Kontakte, Teilvorhaben: Neue Verfahren zur Erhoehung der Leerlaufspannung von MIS-Inversionsschicht-Solarzellen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Chemnitz, Institut für Physik.Fuer die Herstellung von MIS-Inversionsschichtsolarzellen wurden neue Verfahrensschritte (Rapid-Thermal-Processing) eingesetzt. Insbesondere wurden folgende Arbeiten durchgefuehrt: - Herstellung eines qualitativ hochwertigen Tunnelisolators (Si-Oxid, Si-Oxynitrid) im Temperaturbereich 700 C bis 900 C durch RTP; - Untersuchungen zum Einlegieren des Al-Rueckseitenkontaktes und die Auswirkungen auf die Parameter von MIS-Solarzellen; - Optimierung von technologischen Prozessen zur Herstellung von MIS-Zellen. Mit dieser Technologie konnten MIS-Inversionsschichtsolarzellen hergestellt werden. Dabei wurde bei der Verwendung von texturiertem Cz-Si ein Wirkungsgrad von 16,2 Prozent erreicht (I(ind=sc)=35,3 mA/cm2, U(ind=oc)=600 mV, FF= 76,4 Prozent). Mit dem Einsatz von Si-Oxynitrid als Tunnelisolator wird die Temperaturstabilitaet des MIS-Tunnelkontakts (bis zu 350 C) wesentlich verbessert.
Das Projekt "Untersuchung ueber gipshaltige Bindemittel mit erhoehter Wasserbestaendigkeit" wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Clausthal, Institut für Nichtmetallische Werkstoffe.Um die in der Bundesrepublik Deutschland anfallenden Rauchgasgipsmengen in groesserem Umfang verwerten zu koennen bzw sicherer und preisguenstiger deponieren zu koennen, wird nach Wegen gesucht, durch die die Wasserempfindlichkeit und Wasserloeslichkeit des erhaerteten Gipses gesenkt werden kann. Dadurch waere es moeglich, Gipsbaustoffe auch im Aussenbereich zu verwenden bzw den anfallenden Rauchgasgips ohne Gefahr einer Grundwasserbelastung deponieren zu koennen. Dieses Ziel scheint durch das Brennen des Gipses mit kleineren Mengen von SiO2-haltigen Komponenten und Kalkstein erreichbar zu sein. Weitere Arbeiten auf diesem Gebiet sind jedoch notwendig, bevor diese Loesung in die technische Praxis eingefuehrt werden kann.
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| Förderprogramm | 9 |
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