Hybride Werkstoffsysteme

Elektrolytische Herstellungsverfahren für Titanmatrix-Verbundwerkstoffe



scheme of the electrolytic cell to produce titanium matrix composites

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Die Nachfrage nach Hochleistungs-Leichtbauteilen wächst stetig. Daher gewinnen Titan und Titanlegierungen zunehmendes Interesse. Jedoch verhindern häufig die hohen Kosten eine Serienanwendung von Titanbauteilen. Zur Reduktion der Kosten für die Titanextraktion werden derzeit neue Prozesse entwickelt. Einige hiervon basieren auf der elektrolytische Reduktion von Titandioxid in Salzschmelzen. Dennoch wurde ein Durchbruch bisher nicht erreicht. Ein viel versprechender Vorschlag beruht auf der Verwendung einer Titandioxid-Kohlenstoff-Mischungsanode mit Hilfe derer das Titan in der Salzschmelze gelöst und auf der Kathode abgeschieden wird. Durch die Verwendung eines Kathodenmaterials, das zugleich als Verstärkungswerkstoff dienen kann, ist das Endprodukt der Elektrolyse ein Titanmatrix-Verbundwerkstoff. Alternativ kann auch ein Bauteil kathodisch geschaltet werden, welches elektrolytisch beschichtet werden soll.

Im Vergleich zu anderen bekannten Prozessen, zeichnet sich der hier vorgeschlagene durch eine drastische Reduktion an Prozessschritten aus, insbesondere wenn man den Prozess der Titanherstellung in die Betrachtung mit einbezieht. Dies führt zu erheblichen ökologischen und wirtschaftlichen Vorteilen.

Die Forschungsarbeiten werden im Rahmen einer Helmholtz-Hochschul-Nachwuchsgruppe zusammen mit der RWTH Aachen durchgeführt. Sie erreichen diese im Internet unter http://www.mmc-elektrolyse.de


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International Round Table on Titanium Production in Molten Salts (http://www.dlr.de/wf/desktopdefault.aspx/tabid-2447/3634_read-5589/usetemplate-print/)