Institut für Chemische Technologien und Analytik (CTA)

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1 Technische Universität Wien Vienna University of Technology Institut für Chemische Technologien und Analytik (CTA)

2 CTA-MitarbeiterInnen Ca Personen Davon 4 Berufene Profs. 15 Ao. und Assoc. Profs. 16 AssistentInnen 22 Technisches und Sekretariatspersonal 50 +/- 5 ProjektassistentInnen (über (an der TU aus Projektgeldern angestellt) 8-10 FWF-Ass. (Fonds der wissenschaftl. Forschung), an der TUW angestellt andere wiss. MA (COMET-Zentren, Marie-Curie Trainingssite, Hertha- Firnberg-Stipendien, ÖAD, Erasmus ) Starke Orientierung in Richtung Industriekooperationen

3 Institut für Chemische Technologien und Analytik Forschungsbereiche - Instrumentelle Analytische Chemie: Oberflächen- und Materialanalytik (SIMS, AFM, ICP); Massenspectrometrie großer Moleküle; GC/HPLC - Umwelt- und Prozeßanalytik: Atmosphären- und Aerosolanalytik; IR- und Ramanspektrometrie; Sensorik; Chemometrie - Struktur- und Festkörperchemie: Röntgenstrukturaufklärung; Leuchtstoffe - Chemische Technologien: Pulvermetallurgie; hochschmelzende Metalle; Metallkunde; CVD; Hochleistungskeramik, Nanowerkstoffe, Korrosion; Ermüdung - Technische Elektrochemie: Electrochemische Oberfächenbehandlung; SOFCs; Funktionskeramiken

4 Institute für Chemische Technologien und Analytik Bereich Chemische Technologien Traditioneller Schwerpunkt des FB CT: Pulvertechnologie und Werkstoffe aus Pulvern Ultrafine WC Plain iron High alloy tool steel Nanosize Co oxide

5 Institut für Chemische Technologien und Analytik Bereich Chemische Technologien Forschungsgruppe Pulvermetallurgie Schwerpunkte: -Hochdichte/hochfeste legierte Sinterstähle (Cr-, Mn-legiert) -Chemische und metallurgische Reaktionen beim Sintern -Gigacycle fatigue (20 khz, N > 10E8) -Spezielle (ultrafeine / C-freie) PM-Werkzeugstähle -Sinter-Al für Präzisionsteile (Al-Zn-Mg, Al-Si-Mg- Cu) -Secondary operations für Sinterformteile (Fügen, Spanen) -Zellularwerkstoffe aus Hohlpartikeln Kontakt: Univ.Prof.Dr. H. DANNINGER, Tel.: PM-Zahnriemenrad; Gefüge von Sinterstahl

6 Institut für Chemische Technologien und Analytik Bereich Chemische Technologien Forschungsgruppe Pulvermetallurgie Sinterstahl- Präzisionsteile

7 Institut für Chemische Technologien und Analytik Bereich Chemische Technologien Forschungsgruppe Pulvermetallurgie Sinterstahl- Präzisionsteile

8 Institut für Chemische Technologien und Analytik Bereich Chemische Technologien Forschungsgruppe Pulvermetallurgie Thermische Analyse: DTA/DSC/TG/Dilatometrie Gekoppelt mit: Chemische Analyse: Massenspektrometrie

9 Institut für Chemische Technologien und Analytik Bereich Chemische Technologien Forschungsgruppe Pulvermetallurgie ASC / 1 Ion current intensity [10-11 A] m741-ms-m28-col.gra Temperatur in C Fe-1.0%C m28 TG DTG mass change, mass change rate [a.u.] Astaloy CrM / 1 Ion current intensity [10-11 A] m731-ms-m28-col.gra Temperatur in C Fe-3%Cr-0.5%Mo-1.0%C m28 TG DTG mass change, mass change rate [a.u.] Chemische Reaktionen beim Sintern von Pulverpreßlingen

10 Institut für Chemische Technologien und Analytik Bereich Chemische Technologien Forschungsgruppe Mechanical Response of Materials stress (MPa) AstMo 1.00E E E E E+10 cycle M1L runout-line M4L M6L Gigacycle fatigue von PM-Werkstoffen; Einfluß von Einzeldefekten

11 Institut für Chemische Technologien und Analytik Bereich Chemische Technologien FG Pulvermetallurgie Bruchmorphologien in Sintereisen und Sinterstahl

12 FG Pulvermetallurgie : Aluminium-Pulverspritzguß

13 Bereich Chemische Technologien FG Sondermetallurgie Schwerpunkte: Metallurgie der Sondermetalle Grundlagenforschung: Synthese von Metall-, und Hartstoffpulvern Nanokristallines Hartmetall (WC <100nm) Alternative metallische Binder (Co FeCoNi FeNi FeMn) Microstructural Engineering ( rundliches WC; WC-Platten- Verstärkung) Herstellung extrem feiner und grober Metall- und Karbidpulver Dotierte Metallpulver für Hochtemperaturwerkstoffe Anwendungsorientierte Forschung: Werkzeuge für die Metallbearbeitung, den Bergbau Verschleißteile Beleuchtungsindustrie Recycling von Sondermetallen Kontakt: Ao.Univ.Prof.Dr. W. D. SCHUBERT, Tel.: Ass.Prof. Dr. Christian EDTMAIER, Tel.: WC-Prismen Aus Co-Schmelze gewachsen

14 MICROSTRUCTURAL ENGINEERING Klassisches Hartmetall rundes WC ZIEL: HÖHERE BRUCHZÄHIGKEIT Plättchenverstärktes Hartmetall WC-Plättchen (<5µm)

15 FG Metallkunde Phasendiagramme über Diffusionspaare Systeme Nb-N, Nb-C, Ta-C Acta Mater. 46(2), 651 (1998) Acta Mater. 48(10), 2633 (2000)

16 FG Metallkunde Gradientenhartmetalle durch Sintern in Stickstoff Reaktivsintern Oberfläche / bulk / Vorbehandlung für Beschichtung (Haftung) Schneidkante Beschichtetes FGHM Rauhe Oberfläche Tailoring Hardness and Toughness Gradients in FGHM Int. J. Refract Metals & Hard Mater. 24, 155 (2006)

17 Hartmetalle: Metallbearbeitung

18 Tunnelbohrmaschinen (VOEST-ALPINE Bergtechnik)

19 Weihnachten 2005: Japan 10 Millionen Bohrer pro Monat für die Playstation 3 / SONY NANO HARTMETALL Anwendung: Leiterplattenbohrer Einsatz: Kein Handy ohne WC-Pulver ( nm)

20 FB Chemische Technologien FG Hochleistungskeramik ZrO 2 -Preßling als Elektrodenmaterial für SOFC-BZ Schwerpunkte: Hochleistungs-Strukturkeramiken z.b. ZrO 2, Al 2 O 3, BN hex, Si 3 N 4, SiC Hydrothermalsynthese von YSZ Polymer-Precursor-Keramiken Heißpressen Sinterverfahren Düse aus gefüllter Precursorkeramik Kontakt: Dr. Thomas KONEGGER, Tel.: Keramikring

21 FB Chemische Technologien FG Nanomaterialien nanomat Schwerpunkt - Nanocomposite Interfacial Engineering /Nanocomposite: C-Nanotubes W/Cu, Mo-Cu (Faser- und teilchenverstärkt) Konventionelle Technologie (Infiltration) Cu-Beschichtung von sub-µm W- Pulvern Aktuelles Thema: Phase reverse! Gefüge (LiMi von W/Cu-Faserverbundwerkstoff Bruchfläche von W/Cu-Verbund

22 FG C V D Chemical Vapour Deposition Hot-Filament-Method DC-Glow discharge Diamantmorphologien (111) crystals (100) crystals (100) + ballas ballas

23 FB Chemische Technologien: Gerätepark Mischer (Taumel-, Turbula-), Attritoren Laborsprühtrockner Hydraulische Pressen kn Horizontalstrangpresse 2000 kn Labor-Heißpresse (100 kn, 2200 C) Laborsinteröfen für T max = 1300 C, hochreine Atmosphären, Schnellabkühlung Sinter-HIP-Ofen (1600 C, 70 bar Ar) Hochtemperatur-Schnellabkühlofen (Cremer, T max = 1500 C, N 2, H 2 ) Mittelfrequenz Induktionsöfen Mikrowellen-Sinterofen Ultraschall-Resonanzermüdungsprüfstände Sinter-HIP-Ofen

24 FB Strukturchemie + X-ray Center: Gerätepark Standard-Pulverdiffraktometer WDS-Röntgenfluoreszenzanalysator Beschafft über das TUW X-ray center: - Non-ambient-Pulverdiffraktometer ( C, definierte Atmosphären) - GADDS-Pulverdiffraktometer, z.b. für Eigenspannungen, Texturen - Einkristalldiffraktometer - WDS-Röntgenfluoreszenzanalysator (Panalytical Axios, auch für leichte Elemente) Bruker Discover D8

25 FB Instrumentelle Analytische Chemie: FG Physikalische Analytik: Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS) Themen: Halbleiter / electronische Bauteile Metalle und metallische Schichten Hartstoffschichten 18 O-Diffusion in Oxiden 1.0E E (Si) intensity [counts/s] 1.0E E E E (Cr) 48 (Ti) 27 (Al) 14 (N) 1.0E E depth [µm] ToF-SIMS

26 Analysetechniken / analytical tools

27 Website: Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

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