Record #312106 - GSI Repository

DFG project G:(GEPRIS)73828240

SPP 1418: Feuerfest - Initiative zur Reduzierung von Emissionen

Coordinator	Professor Dr.-Ing. Christos G. Aneziris
Grant period	2009 - 2015
Funding body	Deutsche Forschungsgemeinschaft
	DFG
Identifier	G:(GEPRIS)73828240

Note: Im Rahmen des Schwerpunktprogramms sollen Grundlagen für eine völlig neue Generation feuerfester Werkstoffe geschaffen werden, die an die Stelle der bisher üblichen kohlenstoffhaltigen Materialien treten. Kohlenstoffarme bzw. -freie Feuerfestwerkstoffe sollen dazu beitragen, den Kohlendioxidausstoß weltweit deutlich zu senken und durch verbesserte Wärmedämmung erhebliche Energieeinsparungen zu erzielen. Darüber hinaus können metallurgische Prozesse durch eine kohlenstofffreie "Clean-Steel-Technologie revolutioniert werden. Bei einem Verzicht auf Kohlenstoff müssen für eine ausreichende Thermoschockbeständigkeit grundlegende werkstoff- und verfahrenstechnische Konzepte in der Mikrostruktur- (Werkstoffdesign) und Makrostrukturentwicklung (Werkstoffverbund) erarbeitet werden. Im Rahmen des Schwerpunktprogramms werden die wissenschaftlichen Grundlagen zu einer gezielten Teil- oder Vollsubstitution von Kohlenstoff einschließlich der Funktionalisierung der Feuerfestbauteile für Schlüsselaufgaben in Hochtemperaturprozessen erarbeitet. Die Untersuchung des Thermoschockversagens spröder Strukturmaterialien stellt eine sehr komplexe Aufgabe dar und kann verschiedene Modelle des Wärmeübergangs beinhalten, deren simultane Wirkung berücksichtigt werden muss. Die Analyse eines realen Bauteils, das Thermoschock ausgesetzt ist, ist ein multidisziplinäres Problem bemerkenswerter Größenordnung, das Experten auf den Gebieten des Wärmeübergangs, der Werkstoffwissenschaften, der Werkstoffsimulation und der Bruchmechanik erfordert. Hochleistungsprüfmethoden, z.B. hochauflösende Computertomografie und in-situ-Thermoschockbeanspruchung von Komponenten, zyklische Hochtemperaturbelastung unter Druck oder die Simulation biaxialer Belastung an realen Auskleidungen und/oder Bauteilen, unterstützen ganzheitliche, rechnergestützte Lösungsansätze, die sowohl die gesamte Mikro- und Makrostrukturentwicklung als auch die Anwendungsmöglichkeiten mit sorgfältig abgestimmten Werkstoff-, Fertigungs-, Füge-, Qualitäts- und Kostenalternativen abdecken. Das Schwerpunktprogramm zielt auf Projekte in unterschiedlichen Entwicklungsebenen - Gefüge / Bauteil / System / Anwendung. Diese lassen sich in einen der folgenden Bereiche einordnen: (1) Modellunterstützte Konzipierung und Verifizierung von thermoschockbeständigen oxidhaltigen Mikrostrukturen, (2) Einsatz von Nanokeramiken zur Reduzierung des Kohlenstoffgehalts in kohlenstoffhaltigen Erzeugnissen, (3) Thermoschockbeständige Makrostrukturierung von Funktionsbauteilen mittels Mehrschichttechnologien, (4) Funktionalisierung von Feuerfestbauteilen, z.B. Bauteilüberwachung, Anti-Clogging, (5) Hochleistungsprüfmethoden und Modellierungsansätze, (6) Entwicklung von Strategien zur Reduzierung von Emissionen.

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Record created 2023-02-04, last modified 2024-09-28

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