DLR - Institut für Werkstoff-Forschung

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Organisationseinheiten des Instituts

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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Struktur- und Funktionskeramik

In der Abteilung "Struktur- und Funktionskeramik " wurde der oxidkeramische Faserverbundwerkstoff WHIPOX (Wound Highly Porous Oxide ceramic matrix composite) bis zur Bauteilreife entwickelt. Derzeit bilden technologische Weiterentwicklungen für Anwendungen in der Luftfahrt, Raumfahrt und der Energietechnik den Schwerpunkt der Forschungsaktivitäten in der Abteilung.

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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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Zentrale Analytik und Metallographie

Die Arbeitsgruppe Zentrale Analytik 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 , sowohl für interne als auch externe Auftraggeber angeboten. Diese Arbeiten liefern einen wesentlichen Beitrag zum Verständnis der Korrelationen zwischen Materialsynthese und resultierenden Eigenschaften.

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Experimentelle und numerische Methoden

Die Abteilung ‚Experimentelle und numerische Methoden’ entwickelt Methoden für die betriebsnahe experimentelle Prüfung und die numerische Simulation des Verhaltens von neuen Werkstoffen, von Werkstoffübergängen und Schichten und generischen Bauteilen. Die Kombination experimenteller und numerischer Methoden ermöglicht es, die Zahl zeitaufwändiger Experimente ohne Verlust an Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Daten zu reduzieren.

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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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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

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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