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Univ.-Prof. Dr.-Ing.
Heinz Voggenreiter
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Univ.-Prof. Dr. techn.
Guillermo Requena
Stellv. Direktor und Abteilungsleiter
, Köln
Institut für Werkstoff-Forschung
Der Forschungsschwerpunkt des Instituts für Werkstoff-Forschung liegt in der Entwicklung neuer Werkstofflösungen und ihrer Prozesstechniken für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, in der Energie und im Automobilsektor. In Kooperation mit anderen DLR-Instituten sowie nationalen und internationalen Partnern arbeitet das Institut für Werkstoff-Forschung an Grundlagen- und angewandter Forschung. Das Forschungsportfolio erstreckt sich entlang der Bereiche der metallischen Strukturen, der hybriden Systeme und Intermetallics, der Struktur- und Funktionskeramik, der thermoelektrischen Systemen, der Aerogelen und Aerogelverbundwerkstoffen sowie der Hochtemperatur- und Funktionsschichten.
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Keramische Verbundwerkstoffe für Hochtemperatur-Anwendungen in Luftfahrt, Raumfahrt und Energietechnik
Für den zukünftigen Luftverkehr ist die Bereitstellung effizienter und umweltfreundlicher Antriebe von hoher ökonomischer und ökologischer Bedeutung, dies gilt sowohl für zivile als auch für militärische Flugzeuge. Ein herausragendes Ziel der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im DLR…
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Funktionale Keramikwerkstoffe für solarthermische Anwendungen
In Kooperation mit den DLR-Instituten für Solarforschung und Technische Thermodynamik werden Materialien und Werkstoffe für konzentrierende solarthermische Verfahren entwickelt. Das Materialspektrum umfasst poröse und partikuläre Absorbermaterialien sowie Redoxmaterialien, die sowohl zur solarthermischen Gewinnung von Wasserstoff und synthetischen Brennstoffen als auch zur Hochtemperaturwärmespeicherung eingesetzt werden.
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Hochtemperatur- und Funktionsschichten
In der Abteilung „Hochtemperatur- und Funktionsschichten“ werden Beschichtungen entwickelt, die das Einwirken schädigender Umgebungsmedien auf Werkstoffe, Bauteile und Strukturen verhindern. Dies umfasst sowohl metallische als auch keramische Schutzschichten für monolithisch metallische und keramische bzw. metallische Verbundwerkstoffe entwickelt.
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Thermoelektrische Materialien und Systeme
Die Abteilung entwickelt Materialien, Kontaktierungstechnik und Systemaspekte für thermoelektrische Generatoren (TEG) und Sensoren zum Einsatz bei mittleren und hohen Temperaturen (250-1000 °C) für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, in Fahrzeugen und Energieanlagen.
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Metallische und hybride Werkstoffe
Zur Verringerung der Herstellungskosten und des Gewichtes von Komponenten der Luft- und Raumfahrt sowie die Steigerung deren Funktionalität und Leistungsfähigkeit werden unter anderem metallische Werkstoffe und Strukturen erforscht. Hierbei liegt der Fokus auf der Entwicklung Charakterisierung und Bewertung von Leichtmetallen und Hochtemperaturlegierungen.
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Experimentelle und numerische Methoden
Immer kürzere Entwicklungszeiten für neue Bauteile und Aggregate erfordern die beschleunigte und genaue Ermittlung von Werkstoffeigenschaften. Durch die Kombination von experimentellen und numerischen Methoden lässt sich die Zahl zeitaufwändiger Experimente ohne Verlust an Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Daten reduzieren.
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Mikroanalytik und Metallographie
Die Arbeitsgruppe Mikroanalytik und Metallographie ist eine zentrale Anlaufstelle im Institut für Werkstoff-Forschung. Als wissenschaftlich-technische Dienstleistung wird die Grundcharakterisierung von Werkstoffen hinsichtlich des Gefüges, der chemischen Zusammensetzung im Mikrobereich und der Phasenanalyse durchgeführt. Diese Arbeiten liefern einen wesentlichen Beitrag zum Verständnis der Wechselbeziehung zwischen Materialsynthese und resultierenden Eigenschaften.
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Werkstoffmechanische Prüfung
In der Arbeitsgruppe Werkstoffmechanische Prüfung wird die mechanische Charakterisierung von Werkstoffen als wissenschaftlich-technische Dienstleistung für alle Abteilungen des Instituts angeboten. Es werden Werkstoffuntersuchungen bei beliebigen Belastungen unter einachsiger und biaxialer Beanspruchung durchgeführt. Messungen sind an Luft, im Vakuum und in korrosiver Umgebung im Temperaturbereich von -150°C (unter bestimmten Bedingungen auch bis -196°C) bis + 1400°C möglich.
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Aerogele und Aerogelverbundwerkstoffe
Aerogele sind offenporige, nanostrukturierte Werkstoffe, die aus wässrigen Lösungen durch Gelation (Sol-Gel-Verfahren) und geeignete Trocknungsverfahren gewonnen werden. Übrig bleiben Festkörper mit faszinierenden Eigenschaften. Sie haben eine geringe Dichte, eine hohe innere Oberfläche, eine extrem niedrige Wärmeleitfähigkeit sowie eine hohe Schallabsorption. Sie können spröde wie Keramik oder flexibel und elastisch wie Gummi sein. Ihre Einsatztemperaturen gehen je nach Ausgangstoffen von -200°C bis 1400°C.
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Social Media
LinkedIn-Kanal des DLR-Instituts für Werkstoff-Forschung
Aktuelles
Bericht zum 26. Fortbildungsseminar über "Titan und Titanlegierungen"
Report and Downloads - DLR Materials Colloquium 2021
Guillermo Requena mit Tammann-Gedenkmünze 2021 geehrt
Patent zur 3D-konfokalen Raman-Spektroskopie-Sensormethode publiziert
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