Werkstoffe für Hochtemperaturanwendungen leisten einen essentiellen Beitrag in unserer Gesellschaft. Ohne sie gibt es kein Licht, kein Auto, keine Gasturbine, keine Wind- oder Solarenergie. Man sieht sie nicht, aber sie werden direkt oder indirekt überall gebraucht. Wie die Blutgefäße eines Organismus, die das Überleben sichern, fungieren hochtemperaturfeste Funktionsbauteile als „Blutgefäße“ für Hochtemperaturkreisläufe. Die Effektivität dieser Verfahren wird maßgeblich durch die Leistungsfähigkeit der verwendeten Werkstoffe bestimmt. Die zunehmende Forderung nach umwelt- und ressourcenschonenden Verfahren sowie nach höheren Wirkungsgraden führt zu steigenden Anforderungen an die bei hohen Temperaturen eingesetzten Werkstoffe.
Die Forschungsgruppe FOR 3010 „Multifunktionale, grobkörnige, Refraktäre Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde für großvolumige Schlüsselbauteile in Hochtemperaturprozessen“ der TU Bergakademie Freiberg und des KIT Karlsruhe bündeln ihre Expertise auf dem Gebiet der Feuerfestkeramik und der refraktären (hochschmelzenden) Metalle. Gemeinsam wollen sie einen neuen grobkörnigen Verbundwerkstoff für Hochtemperaturprozesse entwickeln, der optimierte elektrische, dielektrische und thermische Eigenschaften hat und ein hohes Recyclingpotential bietet.
Die neue Generation der grobkörnigen und hochschmelzenden Verbundwerkstoffe der Freiberger und Karlsruher Forscher/innen basiert auf den Refraktärmetallen Niob und Tantal sowie auf hochreiner Feuerfestkeramik aus Aluminiumoxid (Al2O3). Die Wissenschaftler/innen stellen daraus grobkörniges Material mit maßgenschneiderten Eigenschaften her. Dieses wird vorgebrannt. Dadurch werden ungewollte Volumenveränderungen bei der Herstellung verhindert. So lassen sich erstmals große, komplexe und hitzebeständige Bauteile aus Metall und Keramik ohne Endbearbeitung herstellen.
Diese neuartigen Werkstoffe sind nicht nur form-, korrosions- und thermoschockbeständiger als die bisherigen feinkörnigen Verbundwerkstoffe aus Metall und Keramik, sondern verfügen über maßgeschneiderte, optimierte elektrische, dielektrische und thermische Eigenschaften.
Geleitet wird die neue Forschungsgruppe FOR 3010 von Sprecher Prof. Dr. Christos G. Aneziris von der TU Bergakademie Freiberg und dem stellvertretenden Sprecher Prof. Dr. Martin Heilmaier vom KIT Karlsruhe. Weitere Antragssteller sind: Frau Dr. Hubálková, Dr. Gehre , Prof. Biermann, Frau Dr. Weidner, Prof. Prahl und Dr. Schmidtchen von der TU Bergakademie Freiberg sowie Dr. Boll, Prof. Heilmaier, Prof. Hoffmann, Frau Dr. Wagner, Prof. Seifert und Dr. Franke vom KIT Karlsruhe.