Studien- und Abschlussarbeiten

Kooperationspartner: Karlsruhe Institut für Technologie Projektzugehörigkeit: DFG-Projekt CuSiC
Hauptbetreuer: Alwin Nagel


Kurzbeschreibung des Themas:

  • Entwicklung und Herstellung von offenporösen SiC-Körpern (Preforms)
  • Gezielte Variation der Preformstruktur
  • Charakterisierung der Preforms
    •Porosität
    •Permeabilität
    •etc.
  • Infiltration mit Metallen und Gefüge-charakterisierung

Hauptbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider, Zweitbetreuer: Dr. Timo Bernthaler


Zielsetzung und Ihre Aufgaben:

Li-Ionen-Batterien sind für die nachhaltige Mobiltität eine Schlüsseltechnologie. Wichtige Funktionseigenschaften und die Qualität/ Lebensdauer dieser Komponenten hängen maßgeblich vom Gefügeaufbau, von feingeo-metrischen Merkmalen und von Fertigungs-ungänzen ab.

Sie unterstützen mit Ihrer Arbeit einen neuen Ansatz zur Entwicklung einer Präparation für großformatige prismatische Li-Ionen-Zellen für Fahrzeuge, um qualitätsrelevante Merkmale im Aufbau mikroskopisch analysieren zu können.

Kooperationspartner

Volkswagen Varta Microbattery, Carl Zeiss Microscopy, Struers

Hauptbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider, Zweitbetreuer: Dr. Timo Bernthaler


Zielsetzung und Ihre Aufgaben:

Electron Backscattered Detection (EBSD) ist eines der wichtigsten mikroanalytischen Verfahren für die Materialwissenschaften. Texturen, kristallographische Phasenzu-ordnungen und Quantifizierungen sind hiermit im Rasterelektronenmikroskop möglich.

Sie unterstützen EBSD-Experimente an einem neu beschafften FE-Rasterelektronenmikros-kop und bei der Erarbeitung der wichtigen Präparationstechnik mittels verschiedener Verfahren (z.B. Ionenpolieren, Elektrolytisches Polieren) an Stählen, Magneten und Lithium-Ionen Batterien.

Hauptbetreuer: Prof. Dr. Volker Knoblauch, Zweitbetreuer: Andreas Häger


Zielsetzung und Ihre Aufgaben:

Carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) finden zunehmend Anwendung in Luftfahrt, im Automotive-Bereich und in der Energietechnik. Die guten mechanischen Eigenschaften und das niedrige spezifische Gewicht machen diese Materialklasse zu dem Leichtbauwerkstoff des 21. Jahrhunderts

Ziel dieser Projektarbeit ist die Herstellung von CFK-Platten aus vorimprägnierten, unidirektionalen Fasermatten (UD-Prepregs) aus der Luftfahrt. Dazu verwenden Sie eine vorhandene Heißpresse und führen systematische Untersuchungen zur Beeinflussung der Mikrostruktur durch. Mittels materialographischer Untersuchungen und zerstörender Werkstoffprüfung charakterisieren Sie die hergestellten Laminate.

Sie arbeiten in modernen Laboratorien und in einem multidisziplinären Team innerhalb des Zentrums für angewandte Forschung an Fachhochschulen (ZAFH) „SPANTEC light“ am Institut für Materialforschung Aalen (IMFAA).

Hauptbetreuer: Prof. Dr. Dagmar Goll, Zweitbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider


Sintermagnete auf der Basis von NdFeB finden gegenwärtig als die weltweit stärksten Dauermagnete großes Interesse für Traktionsmotoren in Elektrofahrzeugen. Allerdings besteht bei den Seltenerdmetallen eine primäre Rohstoffabhängigkeit von China.

Mit Hilfe geeigneter Synthese- und Analysemethoden wäre es denkbar, alternative Magnetwerkstoffe zu entwickeln, die die primäre Rohstoffabhängigkeit abmildern.

Ausgehend von der Dokumentation des Stands der Forschung bezüglich alternativer magnetischer Phasen entwickeln Sie in Ihrer Abschlussarbeit verschiedene Synthese- und Analysemethoden weiter und charakterisieren die so hergestellten Gefüge mit modernsten Analysetechniken.

Hauptbetreuer: Prof. Dr. Dagmar Goll, Zweitbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider


Nd-Fe-B Magnete sind derzeit die weltweit stärksten Dauermagnete. Sie erlauben in Motoren für die Elektromobilität die kompaktesten und leichtesten Bauweisen bei hoher Leistung. Zwischen ihren magnetischen Eigenschaften und der Gefügestruktur besteht ein enger Zusammenhang. Ihre magnetischen Eigenschaften hängen sehr stark vom Gefüge ab. Mit Hilfe magnetometrischer Messungen werden diese Zusammenhänge durch systematisches Untersuchen verschiedener Gefügetypen quantitativ aufgeklärt.

Sie haben die Möglichkeit, in einer hervorragend vernetzten Forschungsgruppe Ihre Abschlussarbeit zu machen. Die magnetischen Messungen führen Sie in Kooperation am MPI Stuttgart oder am KIT Karlsruhe durch.

Kooperationspartner

MPI Stuttgart / KIT Karlsruhe

Hauptbetreuer: Prof. Dr. Dagmar Goll, Zweitbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider


Für den Traktionsantriebsstrang in Elektrofahrzeugen werden geeignete Magnetwerkstoffe benötigt. Die magnetischen Kenngrößen dieser Magnetwerkstoffe sind eng mit der zugrunde liegenden Gefügestruktur verknüpft. Die gezielte Herstellung von Modellproben zu bestimmten Gefügebereichen (hier: magnetische Hauptphase) und deren systematische Modifizierung und Analyse erlauben, die Gefügestruktur und damit die magnetischen Eigenschaften der Werkstoffe besser zu verstehen.

Sie haben die Möglichkeit, über ihre Abschlussarbeit in diesem hochaktuellen Forschungsgebiet selbst mitzuwirken. Sie stellen Modellproben auf Metall- und Legierungspulverbasis verschiedener Zusammensetzung her und charakterisieren diese mit modernsten Analyseverfahren.

Hauptbetreuer: Alwin Nagel, Zweitbetreuer: Maren Klement


  • Synthese von Kupfer-SiC Verbundwerkstoffen
  • Infiltration mit modernster Anlagentechnik
  • Grenzflächendesign für höchste thermomechanische Zuverlässigkeit
  • Infiltration mit reaktiven Schmelze-Zusätzen
  • Werkstofftechnische Charakterisierung des Verbundwerkstoffes

Kooperationspartner

Karlsruhe Institut für Technologie

Projektzugehörigkeit

DFG-Projekt CuSiC

Hauptbetreuer: Prof. Dr. Volker Knoblauch


Die Mobilität, wie wir sie heute praktizieren, ist nicht zukunftsfähig.“

(Horst Köhler)

Die Elektromobilität ist eine der größten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Mobile Speichertechnologien (i. B. Lithium-Ionen Batterien) bilden hierbei das Kernstück der Elektrofahrzeuge.

Ziel des Projekts wird es sein, die Korrelation definierter Einflussparameter (Schichtdicke, Flächengewicht, Porosität) von neuen, innovativen Zellmaterialien besser zu verstehen - damit ein weiterer Schritt in Richtung Elektromobilität gegangen werden kann. Hierzu werden Sie an modernsten werkstoffanalytischen Geräten des IMFAA definierte Musterproben analysieren, die Sie im Labormaßstab selbst hergestellt und anschließend elektrochemisch gealtert haben.

Umfang und Inhalt der Arbeit kann entsprechend angepasst werden.

Hauptbetreuer: Prof. Dr. Volker Knoblauch, Zweitbetreuer: Christian Weisenberger


Zielsetzung und Ihre Aufgaben:

Die Lebensdauer wird ein maßgeblicher Erfolgsfaktor für die Li-Ionen Technologie in der Elektromobilität sein.

Ziel des Projektes ist es, das Alterungsverhalten neuer, innovativer Zellmaterialien besser zu verstehen - damit ein weitere Schritt in Richtung Elektromobilität gegangen werden kann.

Ihre Arbeit umfasst die Planung und Durchführung von Alterungsexperimenten in engem Austausch mit unseren Projektpartnern sowie die werk-stoffliche post-mortem Analyse gealterter Zellen. Hierfür stehen Ihnen modernste Geräte (REM, EDX, WDX, EBSD, in-situ XRD) in den Laboren des Institut für Materialforschung zur Verfügung.

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