Keramische Werkstoffe 06 Fertigungsverfahren Teil 1 1 Fakultät Maschinenwesen Institut für...
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Keramische Werkstoffe 06 Fertigungsverfahren Teil 1
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Fakultät Maschinenwesen Institut für Werkstoffwissenschaft, Professur für Anorganisch-Nichtmetallische Werkstoffe
Keramische Werkstoffe 06 Fertigungsverfahren Teil 1
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Fakultät Maschinenwesen Institut für Werkstoffwissenschaft, Professur für Anorganisch-Nichtmetallische Werkstoffe
Unter Urformenversteht man
nach DIN 8580Fertigungsverfahren,
bei denen ausformlosen Stoffen
feste Körperhergestellt werden.
Keramische Werkstoffe 06 Fertigungsverfahren Teil 1
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PM = Pulver-Materialurgie
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Keramische Werkstoffe 06 Fertigungsverfahren Teil 1
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Herstellung von Hoch-leistungskeramiken: -über pulvertechno-logische Verfahren, -Hohe Schmelzpunkte keine Schmelz- technologischen Verfahren möglich-Keine Plastizität Umformung nicht möglich.
Fakultät Maschinenwesen Institut für Werkstoffwissenschaft, Professur für Anorganisch-Nichtmetallische Werkstoffe
Herstellung von Hochleistungskeramiken
ein- oder mehrphasiges Gefüge
Matrixpulver( + Additive)
Formgebung(Pressen, Gießen,
Spritzen)
Formgebung und Verdichtung durch pulvermetallurgische Verfahren
Keramiktechnologie
Pulver KeramikEnd-bearbeitungSintern
Grün-/Weiß-bearbeitung
Form-gebung
Masse-Auf-bereitung
•Pressen
•Extrudieren
•Spritzen
•Gießen
•…
•Fräsen
•Drehen
•Bohren
•Sägen
•Tempern
•Festkörper-reaktion
•Gasphasen-reaktion
•Schmelz-verfahren
•aus Lösung
•Mahlen
•Mischen
•Granulieren
•Plastifizieren
•Sinter-brand
•Reaktions-brand
(Heißpressen, HIP)
•Schleifen
•Läppen
•Polieren
•Tempern
•Fügen
•Bauteil
Nach: Gehre; TU-BAF
Foliengießen(Siebdruck)CVD / PVD / Sol Gel(Funktionskeramik)
Keramische Werkstoffe 06 Fertigungsverfahren Teil 1
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Herstellung von KeramikFakultät Maschinenwesen Institut für Werkstoffwissenschaft, Professur für Anorganisch-Nichtmetallische Werkstoffe
Keramische Werkstoffe 06 Fertigungsverfahren Teil 1
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PM von Keramik
Pulver-morphologien
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Keramische Werkstoffe 06 Fertigungsverfahren Teil 1
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Keramische Pulver für EnergieanwendungenPulveraufbereitung
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Keramische Werkstoffe 06 Fertigungsverfahren Teil 1
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Ene r
gy d
e nsi
ty
Power density
Fuel CellBattery
capacitor
Supercapacitor
Fuel Cell / Battery / Supercapacitor / Capacitor
Energietechnologie
Informationstechnologie
Keramische Pulver für EnergieanwendungenPulveraufbereitung
Keramische Werkstoffe 06 Fertigungsverfahren Teil 1
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Li-Ionen-Akkumulator “Rocking chair principle”
Inter/deintercalation system
0.5 LiC6 + Li0.5CoO2 0.5 C6 + LiCoO2
Keramische Werkstoffe 06 Fertigungsverfahren Teil 1
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Li-Ionen-Akkumulator “Rocking chair principle”
0.5 LiC6 + Li0.5CoO2 0.5 C6 + LiCoO2
0.7 LiC6 + Li0.3NiO2 0.7 C6 + LiNiO2
Inter/deintercalation system
Li -> -3.05 VFe -> -0.4 VPb -> -0,12 VH2 -> 0 VO2 -> 1.22 VAu -> 1.42 VF2 -> 2.85 V
wässriger Elektrolyt
organischer Elektrolyt
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Volumetrische Energiedichte [Wh/l] hängt stark von der Packungsdichte des verwendeten Kathodenmaterials ab
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Keramische Werkstoffe 06 Fertigungsverfahren Teil 1
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Keramische Pulver für EnergieanwendungenPulveraufbereitung
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Ta- und Nb-KondensatorenTa- und Nb-KondensatorenFakultät Maschinenwesen Institut für Werkstoffwissenschaft, Professur für Anorganisch-Nichtmetallische Werkstoffe
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Ta- und Nb-KondensatorenTa- und Nb-KondensatorenFakultät Maschinenwesen Institut für Werkstoffwissenschaft, Professur für Anorganisch-Nichtmetallische Werkstoffe
Sintered Ta-Powder
Ta2O5
(+MnO2)
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Hydrometallurgische Herstellung von Ta / NbOre Tin slags / Concentrates
HF
Residues
RaffinateMIBK / H2SO4
dil. H2SO4
Ta Strip Solution
Ta Acid
Filtration
Calcination
Ta2O5
Filtration
K2TaF7
Nb Strip Solution
Nb Acid
Filtration
Calcination
Nb2O5
CrystallisationKCl
H2O Steam MIBK
H2O / NH3
Quelle: H.C. Starck
ein Beispiel fürPulversynthese
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Filtration
Solvent Extraction
Ta/Nb Separation
Ta in MIBK
Digestion
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~ 15t Raffinate 12t NH4F 2t Residue
~ 2t HF
4 t Ore containing 25% Ta2O5/Nb2O5 1t Ta2O5/Nb2O5
Processing
~ 10t MIBK
~ 6t NH3-Solution
NH3CaF2HF-Recycling
HF-
Rec
yclin
g
NH3 -Recycling
MIB
K-R
ecyc
ling
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Hydrometallurgische Herstellung von Ta / Nb
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Properties of Mg-reduced PowdersFakultät Maschinenwesen Institut für Werkstoffwissenschaft, Professur für Anorganisch-Nichtmetallische Werkstoffe
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Herstellung von KeramikFakultät Maschinenwesen Institut für Werkstoffwissenschaft, Professur für Anorganisch-Nichtmetallische Werkstoffe
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Pressform-gebung
Plastische Formgebung
Kraft
Binder + Dispersionsmittel
Gießform-gebung
Formgebung – Einteilung der Verfahren
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