Prof. Scheffler
Prof. Dr. rer. nat. Michael Scheffler
Institut für Werkstoffe, Technologien und Mechanik (IWTM) – Professur für Werkstofftechnik - nichtmetallische Werkstoffe / Verbundwerkstoffe
Abgeschlossene Projekte
Kriechverhalten von gerichtet erstarrten Mo-Werkstoffen mit und ohne Beschichtung
Laufzeit: 01.04.2020 bis 31.03.2023
Die Arbeiten konzentrieren sich auf die Entwicklung und Charakterisierung neuartiger mehrphasiger Hochtemperaturmaterialien auf Basis einer Mo-Mischkristallphase (Moss), die mit intermetallischen Mo2ZrB2- und Mo2HfB2-Phasen mit hohen Schmelzpunkten verstärkt ist. Mo-Hf-B und Mo-Zr-B sind eine Klasse von Hochtemperaturwerkstoffen, die verschiedene Anwendungen finden können, z.B. in der Flugzeugindustrie aufgrund hohen Kriechfestigkeit bei den angestrebten Anwendungstemperaturen, die modernen Nickelbasis-Superlegierungen überlegen ist. Kritisch ist jedoch das Werkstoffverhalten im Bereich mittlerer Temperaturen; hier oxidiert das Molybdän, was einen Werkstoffschutz notwendig macht.
Im Rahmen eines Teilprojektes werden dafür selbstheilende Beschichtungssysteme entwickelt, charakterisiert und anwendungsnah getestet. Dieses Beschichtungssysteme bestehen aus einem sauerstofffreien präkeramischen Polymer und sauerstoffbindenden Füllstoffpartikeln wie Si und B. Die Umwandlung in eine geschlossene keramische Schutzschicht erfolgt in inerter Atmosphäre im Temperaturbereich zwischen 800 °C und 1200 °C.
Zyklische Oxidationsversuche belegen eine (noch zu verbessernde) Schutzwirkung der Schicht im Temperaturbereich zwischen 800 °C und 1000 °C; die Wirkung bei höheren Temperaturen wird gegenwärtig untersucht.
Erste Ergebnisse röntgenographischer Untersuchungen zeigen, dass sich durch Zugabe von ZrO2 als weiterem Füllstoff eine Zirkoniummolybdatphase bildet, d. h., die Legierungskomponenten Mo zu stabilen Phasen reagiert und in der Probe verbleibt; das Abdampfen von Mo-Oxiden wird weitgehend verhindert. Die Rolle der Schutzschicht in diesem Prozess ist noch nicht vollständig geklärt und ist Gegenstand weiterführender Untersuchungen.
Sinterverhalten keramischer Replika-Schäume
Laufzeit: 01.01.2020 bis 31.12.2022
Zellulare Keramiken haben in der metallverarbeitenden Industrie eine große Bedeutung als Filtermedium für Metallschmelzen in Gießereiprozessen. Stand der Technik für die Herstellung dieser keramischen Schäume ist das Schwartzwalder- oder auch Replika-Verfahren. Grundlage ist die Aufbringung einer keramischen Dispersion auf ein Polymerschaumtemplat, gefolgt vom Ausbrennen des Templats und dem Sintern des Grünkörpers. Die resultierenden keramischen Schäume sind charakterisiert durch Hohlräume im Stegmaterial, die aus dem Ausbrand der Templatstruktur herrühren sowie Längsrisse in den Stegen resultierend aus der unvollständigen Beschichtung des Templats. Diese Hohlräume und Risse bieten einerseits das Potential zur Funktionalisierung der zellularen Keramik, bespielsweise durch Beladung mit aktiven Spezies, limitieren andererseits aber auch die mechanische Stabilität der Struktur.
Für die Entstehung der Risse im Stegmaterial existieren vereinzelte, qualitative Beschreibungen in der Literatur, die Faktoren wie die Benetzung des Polymertemplats sowie die thermische Ausdehnung und Gasentwicklung während des Templatausbrandes berücksichtigen. Eine systematische Untersuchung der Effekte, die auch die Schwindung des Stegmaterials beinhaltet, fehlt jedoch.
Das Ziel des Vorhabens ist die Untersuchung der Hohlstegstruktur - einerseits in vereinfachten Modellsystemen, andererseits in zellularen Strukturen - als Funktion der Sintertemperatur. Als Modellsystem finden Polymerstäbchen mit unterschiedlichem Querschnittsprofil Verwendung, welche sich über die Tauchbeschichtung sehr definiert mit keramischer Dispersion beschichten lassen. Modellwerkstoffe sind gängige Ingenieurskeramiken wie Alumina oder Zirconia. Die Untersuchung der Proben - Modellstege wie auch zellulare Keramiken - erfolgt in erster Linie über die Mikro-Computertomographie. Diese Methode erlaubt die präzise Analyse von Materialstärke und Hohlräumen in den untersuchten Strukturen. Abschlieéndes Ziel des Vorhabens ist ein Modell, mit dessen Hilfe sich das Hohlstegvolumen einerseits, und die Häufigkeit und Dimension der Längsrisse im Stegmaterial andererseits, als Funktion der Sintertemperatur für ein keramisches Material bekannter Schwindung vorhersagen lässt. Dies erlaubt die Prozessoptimierung für die Herstellung von Replika-Schäumen - sowohl im Hinblick auf eine Festigkeitsverbesserung (Vermeidung von Rissen), als auch im Hinblick auf eine Hohlstegfunktionalisierung (Kontrolle der Hohlstegzugänglichkeit).
Zellulare Keramiken aus Materialien mit adamantanoider Kristallstruktur
Laufzeit: 01.01.2020 bis 31.12.2022
Adamantanartige Verbindungen beinhalten Materialien, deren Kristallstruktur sich vom Adamantangrundkörper, bzw. der Struktur von Diamant ableiten lässt. Beispiele sind Keramiken wie SiC, AlN aber auch ZnO, die alle in der Wurzit-Struktur, dem Diamantgitter für binäre Verbindungen, kristallisieren. Der Grundaufbau beinhaltet eine tetraedrische Umgebung, sowohl für Kationen, als auch Anionen. Aufgrund des einfachen Aufbaus weisen die adamantanartigen Verbindungen eine gute Phononenleitfähigkeit und daraus hervorgehend eine gute Wärmeleitfähigkeit auf. Aufgrund der großen kovalenten Bindungsanteile sind für das Sintern dieser Verbindungen üblicherweise hohe Temperaturen und/oder Sinterhilfsstoffe notwendig. Zellulare Keramiken wurden ausgehend von diesen Materialien - mit Ausnahme von SiC - bisher kaum hergestellt.
Ziel des Vorhabens ist die Herstellung und Charakterisierung von zellularen Keramiken - in erster Linie aus den adamantanartigen Verbindungen AlN und ZnO. Dies beinhaltet die Entwicklung geeigneter Dispersionen für die Anwendung des Schwartzwalder-Verfahrens sowie die Auswahl geeigneter Sinteradditive und Sinterbedingungen. Die erhaltenen Schäume sollen dann in Hinblick auf ihre Mikrostruktur und Eigenschaften (Wärmeleitfähigkeit, mechanische Eigenschaften) charakterisiert werden.
Aufgrund der komplexen Zusammensetzung des keramischen Rohmaterials (Grundwerkstoff + Sinterhilfen) tritt häufig die Bildung diverser Sekundärphasen, beispielsweise Y-Al-O-Verbindungen im System AlN-Y2O3, auf. Diese Sekundärphasen beeinflussen die Eigenschaften des Grundmaterials maßgeblich. Die Phasenentwicklung im System AlN-Y2O3 ist gut untersucht, während für das System ZnO-Sb2O3-Bi2O3 häufig Phasen unbekannter Struktur auftreten. Daher bildet die Untersuchung der Phasenzusammensetzung im keramischen Stegmaterial der hergestellten Schäume mittels der Methode der Pulverdiffraktometrie einen Schwerpunkt aus. Dies beinhaltet auch die strukturelle Charakterisierung unbekannter Phasen - sofern rein darstellbar - anhand erhaltener Daten aus der Pulverröntgenbeugung.
Aktive Oxidationsschutzschichten für Mo-Si-B-Hochtemperaturwerkstoffe
Laufzeit: 01.04.2020 bis 30.04.2022
Hochtemperaturfeste Mo-Si-B-Werkstoffe werden als geeignete Substituenten für Nickelbasiswerkstoffe intensiv untersucht. Ein bekanntes Problem dieser Werkstoffe ist ihr Oxidationsverhalten. Vor allem die Mo-Mischkristallphase oxidiert in Abhängigkeit von der Temperatur katastrophal unter Bildung eines volatilen Mo-Oxids. Mit bisher bekannten Schutzschichtsystemen konnte dieses Problem bislang nicht zufriedenstellend gelöst werden. Ziel des Projekts ist die Entwicklung neuen Schutzsystems auf Basis füllstoffhaltiger präkeramischer Polymere mit hoher Oxidationsbeständigkeit.
Im Rahmen des Teilprojektes werden Oxidationsschutzschichtsysteme auf Basis präkeramischer Polymere vom Polysilazantyp mit sauerstoffaufnehmenden Füllstoffpartikeln (Si, B, Silicide) entwickelt und in anwendungsnahen Oxidationstests bezüglich ihrer Schutzwirkung getestet. Vielversprechende Zusammensetzungen enthalten neben einem Perhydropolysilazan 25 Vol. % Silicium und 15 Vol.-% Bor; beide Füllstoffe bilden unter Sauerstoffaufnahme ein niedrigviskoses Glas, das in der Lage ist, Mikrorisse im Schichtsystem und auf der zu schützenden Werkstoffoberfläche zu schließen. Modifizierungen der Schutzschichten werden gegenwärtig mit dem Füllstoff Bornitrid durchgeführt. Oxidationsuntersuchungen der bei 1000 °C in Stickstoff pyrolysierten, beschichteten Refraktärmetall-Legierungen zeigen einen sehr gut ausgeprägten Oxidationsschutz bei 800 °C, der über den Untersuchungszeitraum von 100 Stunden nach anfänglicher Massezunahme keine weiteren Masseänderungen aufwies und somit auf eine hohe Schutzwirkung hindeutet.
MEMoRIAL-Module II: Materials Science
Laufzeit: 01.09.2016 bis 30.04.2022
The availability of novel MATERIALS is a key issue for technical innovations, e. g. in energy conversion, mobility or medical engineering. While the effort of R & D in developing new materials was immens over the last years, there is a lack in a detailed understanding of the materials´ behaviour like in complex mechanical stress situations or when exposed to high temperature or radiation. This holds for compact as well for cellular materials.
In order to bridge this gap an integrated approach will focus on the combination of materials processing, materials design, complex stress situations in materials and mathematical modelling. While several of these categories are already combined to each other, R & D of holistic approaches is still in the beginning, and the challenge is to develop connected models which describe the process-microstructure-properties-relationships of materials of different provinience and porosity. Only such a combined approach will allow feedback between materials design and materials behavior.
PhD students in materials science and technology will have the opportunity within a four-year track to work with modern processing technologies and high-tech characterization methods such as state-of-the-art scanning electron microscopy, biaxial testing equipment and several in situ and combined methods. A four-year track is intended.
Preparation and characterisation of cellular metals (MEMoRIAL-M2.6)
Laufzeit: 01.01.2018 bis 31.03.2022
Due to their outstanding properties metallic cellular structures are in the focus of research and development. A great number of potential applications has yet been addressed, major interest is in such fields like biomedivcal devices, support stuctures with high tortuosity für fluiddynamic applications and support structures for active components in heat transformation applications such as adsorption heat storage and adsorption heat pumps.
However, the specific surface area of those structures is commonly too small. Moreover, cellular structures may cause mechanical instabilities of materials if critical heigths or diameters are exceeded. To bridge this gap, a novel manufacturing strategy has been developed and transferred to aluminum and to copper open cell foams. In order to increase the porosity in these foams a reticulation process for foam manufacturing was combined with two freeze processing steps. This resulted in the formation of planar pores in the struts of the metallic foams and a significant increase of the total porosity. Despite of the higher porosity, both metallic foams are mechanically stable, and, the proof of principle showed, that the amount of active components - the novel-type aluminum foams were loaded with the zeolite SAPO-34, and the highly-porous copper foam was loaded with the MOF HKUST-I - is significantly higher compared to those foams processed without additional freezing steps.
Entwicklung einer neuen Brennkammer für emissionsarme Hochtemperatur-Pelletverbrennunganlagen aus einem neuen keramischen SiC-basierten Verbundwerkstoff sowie einer neuen Technologie zur Fertigung dieses Verbundwerkstoffes
Laufzeit: 01.01.2018 bis 30.04.2021
Der Einsatz nachwachsender Rohstoffe zur Erzeugung von Energie und Wärme gewinnt auch durch die zwingend notwendige Reduzierung des CO2-Ausstoßes zunehmend an Bedeutung. Insbesondere der Bereich der Energie-gewinnung aus Biomasse u.a. durch die Pelletverbrennung verzeichnet große Wachstumsraten. Die gegenwärtige breite Anwendung der Biomasse zur Energieerzeugung durch Niedrigtemperaturverbrennung beinhaltet wesentliche Nachteile wie die Entstehung von CO, Dioxine und toxische Bestandteilen. Fehlende Möglichkeiten einer gesteuerten Verbrennung bei hohen Temperaturen verhindern bisher energieeffiziente Anlagen.
Projektziel ist die Entwicklung einer neuen Brennkammer für emissionsarme Hochtemperatur-Pelletverbrennung-anlagen aus einem neuen keramischen SiC-basierten Verbundwerkstoff sowie einer neuen Technologie zur Fertigung dieses Verbundwerkstoffes. Bei einer dynamisch gesteuerten Hochtemperaturverbrennung oberhalb von 1.350 °C in neu entwickelten Brennkammern ist damit eine schadstoffarme Verbrennung mit hohem Wirkungsgrad möglich. Der Materialpreis für SiC-basierte Erzeugnisse soll um 50 % sinken, die Wärmeleitfähigkeit der Brennkammern um mind. 300 % erhöht werden.
Funktionskeramiken mit erhöhter spezifischer Oberfläche (MEMoRIAL-M2.5)
Laufzeit: 01.02.2017 bis 30.04.2021
Offenzellige keramische Schäume können durch verschiedene Prozesse hergestellt werden; Schäume für industrielle Anwendungen werden überwiegend nach dem Replika-Verfahren erzeugt. Dabei wird ein offenporiges Schaumtemplat mit keramischem Schlicker beschichtet, in einem Pyrolyseschritt ausgebrannt und anschließend einem Sinterprozess zur mechanischen Konsolidierung der porösen Keramik unterzogen.
Prozessbedingt bleibt an den Stellen, die vormals das Polymertemplat einnahm, eine Struktur aus hohlen Stegen zurück. Einerseits führt dies als Kombination aus Spannungsüberhöhung an spitzen Kanten und Rissen und der resultierenden "Hohlstruktur" zu deutlich reduzierten mechanischen Festigkeiten; andererseits kann die zusätzliche innere Oberfläche genutzt werden, um Aktivkomponenten zu beherbergen.
Im Rahmen dieses Projekts soll in einem ersten Schritt die große innere Oberfläche der Hohlstege zugänglich gemacht werden, indem die Stege mit Zugangsporen ausgestattet werden. In einem zweiten Schritt soll die dann zugängliche innere Oberfläche der Schaumstege mit Aktivkomponenten beladen werden.
Erste Ergebnisse von Untersuchungen der Mikrostruktur von aus hoch porösen Ausgangsstoffen hergestellten Schäumen zeigen, dass die Stegporosität maßgeblich von solchen Prozessparametern wie Sintertemperatur und -dauer beeinflusst wird. Abbildung 1. zeigt beispielhaft die Mikrostruktur eines aus hoch porösem Aluminiumoxid hergestellten Keramikschaums.
Aktive Oxidationsschutzschichten für Mo-Si-B-Hochtemperaturwerkstoffe
Laufzeit: 01.12.2018 bis 01.12.2020
Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines Beschichtungssystems zum Aufbau komplexer Funktionen für den effektiven Bauteilschutz von Mo-Si-B-Legierungen; dieses System besteht aus einem sauerstofffreien präkeramischen Polymer vom Polysilazantyp, das sich an Luft verarbeiten und mit keramischen und/oder metallischen Partikeln füllen lässt. Die Füllstoffe haben drei Funktionen: die Erhöhung der Schichtdicke im Vergleich zum ungefüllten Beschichtungssystem; die Reduzierung der durch den Übergang vom Polymer zur Keramik bedingten Schwindung des Schichtwerkstoffs und die Bildung neuer Phasen durch Reaktion zwischen präkeramischem Polymer, Füllstoff und Komponente(n) und der Serviceatmosphäre, die eine mögliche Volumenänderung durch abrassive/oxidative Prozesse an der (beschichteten) Bauteiloberfläche kompensieren sollen (Volumenausdehnung der Füllstoffe bei Aufnahme von Sauerstoff). Phasenanalyse, -zusammensetzung und -zustand werden mittels Röntgendiffraktometrie erfasst (XRD; bei Vorliegen nennenswerter Anteile kristalliner Phasen werden Rietveld-Analysen durchgeführt).
Polymerabgeleitete keramische Schutzschichten
Laufzeit: 01.07.2016 bis 30.11.2020
Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines Beschichtungssystems zum Aufbau komplexer Funktionen für den effektiven Bauteilschutz von Mo-Si-B-Legierungen; dieses System besteht aus einem sauerstofffreien präkeramischen Polymer vom Polysilazantyp, das sich an Luft verarbeiten und mit keramischen und/oder metallischen Partikeln füllen lässt. Die Füllstoffe haben drei Funktionen: die Erhöhung der Schichtdicke im Vergleich zum ungefüllten Beschichtungssystem; die Reduzierung der durch den Übergang vom Polymer zur Keramik bedingten Schwindung des Schichtwerkstoffs und die Bildung neuer Phasen durch Reaktion zwischen präkeramischem Polymer, Füllstoff und Komponente(n) und der Serviceatmosphäre, die eine mögliche Volumenänderung durch abrassive/oxidative Prozesse an der (beschichteten) Bauteiloberfläche kompensieren sollen (Volumenausdehnung der Füllstoffe bei Aufnahme von Sauerstoff). Phasenanalyse, -zusammensetzung und -zustand werden mittels Röntgendiffraktometrie erfasst (XRD; bei Vorliegen nennenswerter Anteile kristalliner Phasen werden Rietveld-Analysen durchgeführt).
Keramische Schäume mit gezielt eingestellter Oberflächenenergie
Laufzeit: 01.07.2015 bis 31.12.2019
Die Arbeiten befassen sich mit der gezielten Einstellung von Oberflächeneigenschaften keramischer Schäume. Durch die Variation von hydrophil bis hydrophob ergeben sich neue Anwendungsmöglichkeiten für zellulare Keramiken, beispielsweise in der chemischen Verfahrenstechnik im Bereich des Stoffaustauschs. Im Rahmen des Projekts werden Keramikschäume mit unterschiedlicher Oberflächenenergie und -benetzbarkeit als Reaktoreinbauten entwickelt und in mehrphasigen, miteinander nicht mischbaren Systemen mit Fokus auf die Stoffaustauscheffizienz beteiligter Phasen untersucht.
Die gezielte Einstellung der Oberflächeneigenschaften der offenporigen keramischen Schäume erfolgt durch die Beschichtung mit Polysiloxanen, deren oberflächenchemische und -physikalische Eigenschaften durch Wärmebehandlung (Temperatur, Zeit, Atmosphäre) eingestellt werden kann. Damit lässt sich die Benetzung mit fluiden Medien unterschiedlicher Polaritäten beeinflussen. Als Maß für die Benetzung dient die Änderung des Kontaktwinkels zwischen Schaumoberfläche und fluidem Medium, wozu Vergleichsuntersuchungen auf planaren, konkaven bzw. konvexen Vergleichsproben durchgeführt und auf die Eigenschaften der gekrümmten Oberflächen der Schaumstege zurückgeführt werden.
Die anwendungsnahe Testung der Schäume erfolgt mittels flüssig-flüssig Reaktivextraktion als statische Mischer und dessen Einfluss auf die Phasendispergierung. Durch die Schaumstrukturen soll in Abhängigkeit der Oberflächeneigenschaften der zellularen Materialien die Phasendispergierung intensiviert werden. Die Abbildung zeigt den schematischen Aufbau der flüssig-flüssig Extraktionsanlage mit den keramischen Schäumen als Mischereinsatz.
Oxidkeramische Schäume mit erhöhter mechanischer Festigkeit
Laufzeit: 01.10.2014 bis 30.09.2018
Keramische Schäume werden in zahlreichen technischen Anwendungen eingesetzt, z. B. als Metallschmelzefilter, als Wärmeisolations- oder als Knochenersatzwerkstoff. Die prozessbedingt entstandene Hohlstruktur ihrer Stege führt zu einer vergleichsweise niedrigen mechanischen Festigkeit.
Um die Festigkeiten oxidkeramischer Schäume zu erhöhen, wurden neuartige Mehrfachbeschichtungs- und Infiltrationsstrategien mit partikulären und molekularen Vorstufen und deren Konsolidierung im keramischen Schaum entwickelt. Es konnte gezeigt werden, dass sich sowohl die Infiltration und Beschichtung von Aluminiumoxid als auch die Infiltration und thermische Umwandlung von zirkoniumhaltigen Verbindungen positiv auf die mechanische Festigkeit keramischer Schäume auswirkt, ohne die Porosität maßgeblich zu beeinflussen. In [1] wurde gezeigt, dass ich die Festigkeiten von ZTA-Schäumen durch Infiltration auf 2.66 MPa bei einer Porosität P von 86 % und durch Mehrfachbeschichtung auf über 11 MPa (P = 59 %) steigern lassen.
Referenzen
[1] X. Chen, U. Betke, S. Rannabauer, P. Peters, G. Söffker, M. Scheffler, Improving the strength of ZTA foams with different strategies - immersion infiltration and recoating; Materials 10 (2017) 735.
Aktive Oxidationsschutzschichten für Mo-Si-B-Hochtemperaturwerkstoffe
Laufzeit: 01.07.2016 bis 30.06.2018
Hochtemperaturfeste Mo-Si-B-Werkstoffe werden als geeignete Substituenten für Nickelbasiswerkstoffe intensiv untersucht. Ein bislang ungelöstes Problem dieser Werkstoffe ist ihr Oxidationsverhalten. Vor allem die Mo-Mischkristallphase oxidiert in Abhängigkeit von der Temperatur katastrophal unter Bildung eines volatilen Mo-Oxids. Mit bekannten Schutzschichtsystemen konnte dieses Problem bislang nicht gelöst werden.
Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines neuartigen, auf präkeramischen Polymeren und Füllstoffen basierenden aktiven Schutzsystems. Dazu wird ein Werkstoffkonzept entwickelt, bei dem Sauerstoff aus der Arbeitsatmosphäre von einer Schutzschicht aufgenommen und reaktiv in eine Komponente einer Diffusionsschutzschicht umgewandelt wird, die ihrerseits die Sauerstoffdiffusion in Richtung der zu schützenden Metalloberfläche erheblich verringert.
Die Untersuchungen beinhalten neben der Entwicklung des Beschichtungs- und Werkstoffsystems und der Erarbeitung des Verständnisses seines Wirkprinzips auch anwendungsnahe Untersuchungen zur Schutzwirkung in oxidierender (Arbeits-)Atmosphäre. Das Projekt wird in Kooperation mit Frau Prof. Dr. Manja Krüger, RWTH Aachen, durchgeführt. Erste Untersuchungen zu Reaktionspfaden und zur Schutzwirkung verliefen vielversprechend und wurden in [1] publiziert.
Referenzen
[1] I. Smokovich, Georg Hasemann, Manja Krüger, Michael Scheffler, Polymer derived oxidation barrier coatings for Mo-Si-B Alloys; Journal of the European Ceramic Society 37 (2017) 4559-4565.
NEOTHERM: Neuartige Kompositwerkstoffe für die Energiespeicherung und Wärmepumpenanwendungen
Laufzeit: 01.06.2013 bis 31.05.2018
Die BMBF-Nachwuchsforschergruppe NEOTHERM befasst sich mit der Herstellung neuartiger Funktionswerkstoffe auf Basis keramischer Schäume mit Aktivschichten aus mikroporösen Verbindungen (Zeolithe, metall-organische Gerüstverbindungen) für die sorptive Energiespeicherung oder für Wärmepumpenanwendungen. Gegenwärtige Schwerpunkte der Arbeiten liegen auf der Entwicklung/Weiterentwicklung von zellularen metallischen und keramischen Trägerwerkstoffen mit großer und vor allem zugänglicher Oberfläche und auf deren Belegung mit metallorganischen Gerüstverbindungen (MOFs) als Aktivkomponente. Dabei werden Direktkristallisationsverfahren und klassische Beschichtungsverfahren untersucht.
Hauptfragestellungen der Trägerentwicklung sind der Erhöhung der thermischen und der elektrischen Leitfähigkeit des Stegmaterials, die Optimierung der Porengeometrie für den Stofftransport sowie die Funktionalisierung der Trägeroberfläche für die bestmögliche Anbindung der Aktivschicht. Für den letztgenannten Punkt haben sich Trialkoxysilane bewährt, und so konnten gut haftenden Aktivschichten der MOFs MIL-101(Cr), UiO-66(Zr) und HKUST-1 auf Al2O3- und SiC-Schäumen aufgebracht werden.
Hoch dichte polymerabgeleitete Keramiken mit Kohlenstoffnanoröhren-Verstärkung
Laufzeit: 01.01.2015 bis 31.12.2017
Hochleistungskeramiken werden aufgrund ihres besonderen Eigenschaftsspektrums (hohe Temperaturbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Härte) in einer Vielzahl industrieller Anwendungen eingesetzt. Mit einer inhärent niedrigen Risszähigkeit besteht jedoch ein Malus in puncto Zuverlässigkeit für den technischen Einsatz.
Durch die Zugabe von Verstärkungsphasen kann die Risszähigkeit erhöht werden. Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) besitzen diese Eigenschaft, jedoch ist eine homogene Verteilung kommerziell erhältlicher CNTs in keramischen Matrices zeit- und energieaufwendig.
In einem neuartigen Ansatz werden CNTs in Gegenwart eines Übergangsmetallkatalysators während der Umwandlung eines präkeramischen Polymers in eine polymerabgeleitete Keramik gebildet. Die während der Umwandlung freiwerdenden und mit dem Katalysator in Kontakt kommenden Kohlenwasserstoffe werden genutzt, um CNTs in situ zu bilden. Somit lassen sich CNT-haltige Keramiken unter Umgehung der oben genannten Probleme sogar in kohlenwasserstofffreier Atmosphäre erzeugen.
Die CNT-haltigen Keramiken werden in einem zweiten Prozessschritt gemahlen und durch einen feldunterstützten Sinterprozess verdichtet. Die Temperaturen liegen typisch bei 1600 °C, um kompakte, nahezu porenfreie Keramiken zu erhalten. Dis führt wiederum zu einem als carbothermische Reduktion bezeichneten Prozess, wodurch die CNTs teilweise in SiC umgewandelt werden. Um eine Reduzierung der Sintertemperatur unterhalb der Starttemperatur der carbothermischen Reduktion zu erreichen, wurden weitere Zusätze und nanopartiuläre Füllstoffe in das präkeramische Polymer eingebracht. Es konnte gezeigt werden, dass die Sintertemperatur zur Herstellung einer kompakten Keramik um mehr als 150 °C gesenkt und damit die carbothermische Reduktion weitgehend unterdrückt werden kann. Daraus resultieren Kompaktkörper mit deutlich höherer theoretischer Dichte im Vergleich zu ihren borfreien Pendants, die aufgrund ihrer niedrigeren Porosität auch deutlich höhere Festigkeiten aufweisen.
Neuartige Funktionskeramiken mit erhöhter Risszähigkeit
Laufzeit: 01.01.2015 bis 31.12.2016
Keramiken werden aufgrund ihrer Temperaturbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Härte in vielen industriellen Anwendungen genutzt. Sie besitzen jedoch von Natur aus eine geringe Risszähigkeit. Dies steht vielen Anwendungen entgegen.
Durch die Zugabe einer Verstärkungsphase mit hohem Aspektverhältnis kann die Risszähigkeit erhöht werden. Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) besitzen diese Eigenschaft, sie sind jedoch teuer und nur unter hohem Aufwand homogen in keramische Werkstoffe einzubringen.
In einem völlig neuen Ansatz werden CNTs in Gegenwart eines Übergangsmetallkatalysators während der Umwandlung eines präkeramischen Polymers in einer polymerabgeleitete Keramik gebildet. Die während der Umwandlung freiwerdenden und mit dem Katalysator in Kontakt kommenden Kohlenwasserstoffe werden genutzt, um CNTs in situ zu bilden. Somit lassen sich CNT-haltige Keramiken unter Umgehung der sonst notwendigen Kohlenwasserstoffe im Prozessgas herstellen. Dieser Prozess kann auch zur Herstellung von CNT-Beschichtungen, z. B. auf Kohlefasern, genutzt werden. Die hohe Porosität dieses Verbundwerkstoffs aus polymerabgeleiteter Keramik und den CNTs nach der ersten Prozessstufe wird anschließend durch feldaktives Sintern weitgehend eliminiert; Vorteil dieses Prozesses ist die kurze Prozesszeit bei hohen Temperaturen, was den Strukturerhalt der CNTs und die Anbindung an die polymerabgeleitete Matrix erlaubt. Daraus resultieren deutlich höhere Risszähigkeiten.
Polymerabgeleitete Keramiken mit negativer Wärmedehnung
Laufzeit: 01.07.2015 bis 30.06.2016
Negativ wärmedehnende Werkstoffe werden auf Basis präkeramischer Polymere, die mit Füllstoffen mit negativem thermischen Ausdehnungskoeffizienten (NTE) beladen sind, entwickelt und in einer nachgelagerten Wärmebehandlung (Pyrolyse) in polymerabgeleitete Keramiken umgewandelt werden. Die eingesetzten NTE-Werkstoffe sind β-Eukryptit und Zirkoniumwolframat. Die gewonnenen Erkenntnisse zu den Eigenschaften des völlig neuartigen Werkstoffs fließen in die Entwicklung von Beschichtungen ein, wobei die Schichtbildung über einen Tauchbeschichtungsprozess erfolgt.
Der große Unterschied zwischen den Ausdehnungskoeffizienten der beiden Werkstoffkomponenten führt zu Eigenspannungen im Verbundwerkstoff, die Riss- und Porenbildung verursachen. Mittels numerischer Simulation lassen sich diese Spannungen zwischen Matrix- und Partikelwerkstoff quantifizieren und ihr Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften des resultierenden Werkstoffs abschätzen.
REM-Aufnahme eines Verbundwerkstoffes mit 50 Vol. % β‑Eukryptit, nach der Pyrolyse bei 800 °C (links) und Ergebnisse der Simulation von Spannungsverteilungen (rechts)
Gelingt die Herstellung von stabilen NTE-Schichten auf hochtemperaturstabilen Werkstoffen, können solche Systeme in temperaturbelasteten Bauteilen, bei denen beispielsweise der Wärmestrom eine wichtige Rolle spielt, zu neuen Anwendungen führen.
Polymerabgeleitete keramische Schutzschichten auf Ti-Legierungen
Laufzeit: 01.10.2015 bis 31.03.2016
Korrosionsprozesse führen jährlich zu immensen wirtschaftlichen Schäden, deren Höhe mit etwa 8 Mrd. USD beziffert wird. Effektiver Korrosionsschutz kann über zahlreiche Beschichtungsprozesse realisiert werden. Eines dieser vergleichsweise neuen Verfahren macht von präkeramischen Polymeren in Kombination mit keramischen und/oder metallischen Füllstoffen Gebrauch. Der Vorteil liegt in der Nutzung vergleichsweise günstiger Schichtauftragsverfahren wie dem Sprüh-, Tauch- oder Schleuderbeschichten und der Möglichkeit, auch geometrisch komplexe Werkstücke beschichten zu können. Die Umwandlung der (füllstoffhaltigen) präkeramischen Polymerschichten in keramische Schichten erfolgt im Temperaturbereich von 800 °C bis 1400 °C.
Um Titanlegierungen zu schützen, wurde ein Perhydropolysilazan (PHPS), gefüllt mit SiC, h-BN, TiSi2+B oder Si3N4 mittels Tauchbeschichtung auf Ti-6Al-4V aufgebracht, bei Temperaturen unterhalb 1000 °C in Argon pyrolyisiert und anschließend einem Korrosionstest bei 800 °C über 80 Stunden unterworfen. Einige der Schichten zeigten geringe Masseänderungen resp. hohe Resistenz gegen Korrosion.
Diese aktuellen Ergebnisse bilden die Grundlage für Untersuchungen der einzelnen Reaktionsschritte bei der Oxidation bzw. beim Oxidationsschutz. Anschlussuntersuchungen widmen sich zunächst thermodynamischen Betrachtungen und schließlich der experimentellen Weiterentwicklung von Schutzschichten auf der Basis präkeramischer Polymere.
Neuartige Funktionskeramiken mit verbesserter Risszähigkeit
Laufzeit: 01.07.2012 bis 31.12.2014
Ziel der Arbeiten ist die Entwicklung eines neuartigen keramischen Werkstoffs auf Basis präkeramischer Polymere. Der neuartige Werkstoff soll neben reduzierter Porosität und erhöhter Festigkeit vor allem eine deutlich höhere Risszähigkeit aufweisen. Das soll durch das Einbringen von Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) in die Keramikmatrix erreicht werden. In einem neuartigen Ansatz sollen CNTs in Gegenwart eines Übergangsmetallkatalysators direkt bei der thermischen Umwandlung präkeramischer Polymere im Matrixwerkstoff gebildet und in einem zweiten Prozessschritt durch feldunterstütztes Sintern an die Matrix angebunden werden. Dabei soll die Mikrostruktur des nanokristallinen Werkstoffs erhalten bleiben, was im Vergleich zu CNT-freien Werkstoffen zu einer deutlichen Steigerung der Risszähigkeit führt.
Zellularer Werkstoffe und Bauteile (ego.-Inkubator)
Laufzeit: 01.07.2011 bis 30.06.2014
Innovative Existenzgründungen durch eine geschlossene Prozesskette zur Herstellung zellularer Werkstoffe und Bauteile Mit der Installation eines Inkubators sollen Studierende, Absolventen, das wissenschaftliche Personal der OvGU und Mitarbeiter anderer wissenschaftlicher Einrichtungen des Landes Sachsen-Anhalt die Möglichkeit erhalten, erstmalig die gesamte Prozesskette der Herstellung zellularer Keramiken und Gläser von der Bauteilauslegung und -konfektionierung bis hin zur zerstörungsfreien, dreidimensionalen Charakterisierung des fertigen Produkts in allen Schritten nachzuvollziehen.
Netzartig strukturierte Oberflächen aus präkeramischen Polymeren
Laufzeit: 01.11.2009 bis 31.12.2012
Ziel des Vorhabens ist die Herstellung von polymeren und keramischen, strukturierten Beschichtungen mit großer spezifischer Oberfläche auf Metall- und Keramiksubstraten. Die Schichten werden aus Si-organischen Polymer-Lösungsmittel-Systemen generiert. Die Strukturierung der Schichten erfolgt über Entmischungs- und Entnetzungsprozesse zwischen organischer Lösungsmittel- und Si-organischer Polymerkomponente, die zu netzartigen Strukturen führen. Das Verhältnis von unbeschichteter zu beschichteter Fläche, die Schichtdicke und die Morphologie der Strukturen werden dabei über chemische und physikalische Eigenschaften des Systems, die Schichtdicke und die Trocknungsbedingungen gesteuert. Die Erkenntnisse zur Strukturbildung als Funktion von Polymereigenschaften, Zusammensetzung und Prozessparametern dienen der Beschreibung der Zusammenhänge bei der Strukturbildung.
Polymerabgeleitete Keramiken im System Si-O-C-Ta
Laufzeit: 01.09.2009 bis 31.12.2012
Präkeramische Polymere bieten bei der Herstellung von Keramiken gegenüber konventionellen Prozessrouten zahlreiche Vorteile wie z. B. die Nutzung von Formgebungsverfahren aus der Kunststoffverarbeitung, die stufenlose Einstellung von Eigenschaftsprofilen oder die thermische Umwandlung bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen. Diese Vorteile werden bei der Bearbeitung dieses Projekts genutzt. Ziel ist zunächst, die chemischen Reaktionen zwischen präkeramischen Polymeren vom Polysiloxantyp mit partikulären Tantal-Füllstoffen (Ta, TaC) und die resultierenden Komponenten der entstandenen Kompositkeramiken zu identifizieren und die neuartigen Werkstoffe zu charakterisieren. Die Ergebnisse aus diesen Untersuchungen bilden die Grundlage zu weiterführenden Untersuchungen für Ta-haltige Schichten auf Hochtemperaturwerkstoffen, die mittels einfacher Verfahren (Tauchbeschichtung, Sprühbeschichtung) appliziert werden.
Effiziente Hochtemperatur-Rekuperatoren durch neue Werkstoffpaarung: ERNA
Laufzeit: 01.11.2010 bis 31.10.2012
Gesamtziel des Verbundprojekts ist es, einen Hochtemperatur-Rekuperator mit verbesserter Wärmeübertragung auf Basis keramischer Füllungen zu entwickeln. Für die Erreichung dieses Zieles werden a) keramische Funktionsschutzschichten entwickelt, die eine Reaktion zwischen Rekuperatorwerkstoff und Rahmenwerkstoff selbst bei hohen Temperaturen unterbinden, b) Auslegungen für ein neuartiges Rekuperaturdesign durchgeführt und c) Funktionsmuster aufgebaut und unter Einsatzbedingungen getestet. Die Energieeffizienz der Funktionsmuster soll durch Erhöhung der Einsatztemperaturen über den gegenwärtigen Stand der Technik der Luftvorwärmung in Rekuperatoren deutlich hinausgehen.
Zur Erlangung dieses Gesamtziels hat sich ein Konsortium zusammengefunden, das unter Verknüpfung der Ergebnisse und Verzahnung der Arbeiten die folgenden Teilaufgaben bearbeitet:
Entwicklung einer Wärmeübertragerwerkstoff-Schutzschicht (Teilprojekt I), Entwicklung einer Gehäusewerkstoffschutzschicht (Teilprojekt II), Auslegung des Rekuperators, Testung und Funktionsmuster (Teilprojekt III) sowie Entwurf, Bau und Testung des Funktionsmusters (Teilprojekt IV).
Durch Erhöhung der Arbeitstemperaturen auf über 1000 °C wird eine deutliche Erhöhung der Energieeffizienz, verbunden mit einer drastischen Reduzierung der CO2-Emissionen bei thermischen Prozessen mit Wärmerückgewinnung erwartet.
Mikro- und Nanohohlkugeln aus präkeramischen Polymeren
Laufzeit: 01.11.2009 bis 31.05.2012
Ziel des Vorhabens ist die Herstellung von polymeren und keramischen Mikro- und Nanohohlkugeln mit enger Durchmesser- und Wandstärkenverteilung. Die Kugeln werden über Verfahren ähnlich der Herstellung von Emulsionen/multiplen Emulsionen im Materialsystem Polysiloxan-Tensid-äußere (wässrige) Phase hergestellt mit der Besonderheit, dass nach dem Emulsionsprozess die innere bzw. mittlere, aus einem präkeramischen Polymer bestehende Phase einen flüssig-fest-Übergang durchläuft. Die geometrischen Eigenschaften der Kugeln werden mit Hilfe von Tensiden und Tensidgemischen sowie mit Hilfe der äußeren Phase gesteuert. Die Einstellung der chemischen, mechanischen und thermischen Eigenschaften erfolgt über die Zugabe von Füllstoffen sowie über die Parameter der thermischen Umwandlung zur Keramik. Es werden Zusammenhänge abgeleitet, mit deren Hilfe der Prozess der geometrischen Strukturbildung beschrieben und auf weitere Systeme übertragen werden kann.
Neuartige Aluminiumoxid-Mullit-Werkstoffe für Feuerfestanwendungen: Herstellung und Steuerung der Mikrostruktur (Teilprojekt im SPP 1418: Feuerfest - Initiative zur Reduzierung von Emissionen)
Laufzeit: 01.04.2009 bis 31.03.2012
Ziel des Vorhabens ist die Herstellung von thermoschockbeständigen Feuerfest-Keramiken auf der Basis des zweiphasigen Systems Alumiuniumoxid/Mullit über sol-gel-Prozesse mit partikulär gefüllten Solen. Dabei dient das Sol-System auf Basis niedrigmolekularer SiO2-Vorläuferstufen während der Formgebung über Gießprozesse als Matrix- und Transportmedium für Aluminiumoxid-Partikel und nach dem flüssig-fest-Übergang während der thermischen Behandlung als SiO2-Quelle für die in-situ-Bildung der Zweit-(Matrix-)phase Mullit. Die Bildung von Mullit erfolgt dabei an der Grenzfläche zwischen der Matrix und der Al2O3-Partikelphase, resultierend in einer Kern-Schale-Struktur mit verbesserten thermomechanischen Eigenschaften. Der Anteil beider Phasen wird über die Zusammensetzung des Gießschlickers und die Parameter der thermischen Umwandlung im Temperaturbereich zwischen 1200 °C und 1500 °C gesteuert. Die Ergebnisse der Mikrostruktur- und Festkörpercharakterisierung werden mit den Ergebnissen der Hochtemperatur- und Thermoschockuntersuchungen korreliert und Struktur-Eigenschaftsbeziehungen aufgezeigt, mit deren Hilfe die Werkstoffeigenschaften gezielt eingestellt werden können.
Cellular ceramics with tailored bimodal porosity
Laufzeit: 01.01.2009 bis 31.12.2010
Keramische Schäume, insbesondere solche mit hierarchisch aufgebauter Porenstruktur gewinnen zunehmend für ingenieurtechnische Anwendungen wie Sorption, Katalyse, Gastrennung und Wärmespeicherung/Wärmetransformation an Bedeutung. Dabei begünstigen makroskopische Schaumzellen den fluiden Stofftransport, während Meso- und Mikroporen die katalytische oder Sorptionsfunktionalität darstellen bzw. durch Aufnahme von Gastkomponenten eine weitere Möglichkeiten zur Funktionalisierung bieten. Die Ziele dieser Arbeiten sind folglich: i) zellulare keramische Monolithe mit definierten Porosität im Mikrometerbereich zu versehen,ii) Erkenntnisse zur Bildung dieses Funktionsporentypus zu erlangen sowie iii) Korrelationen zwischen bimodaler Porosität und mechanischen Werkstoffeigenschaften aufzuzeigen. Im Rahmen des Projekts werden polymerabgeleitete Keramikschäume nach bekannten Verfahren hergestellt und simultan durch Zusatz ausbrennbarer Platzhalter gezielt mit einer Stegporosität versehen. Die Charakterisierung erfolgt hinsichtlich der (makroskopischen) Zellmorphologie, der Porosität in den Stegen und der mechanischen Eigenschaften. Zur Charakterisierung werden Computertomographie, verschiedene Methoden der Elektronenmikroskopie und Methoden der Porositäts- und mechanischen Charakterisierung monolithischer Festkörper herangezogen. Mit den gewonnenen Erkenntnissen wird der Einfluss der Stegporosität auf die mechanischen Eigenschaften beschrieben.
Layered Oxide thermoelectric materials
Laufzeit: 01.09.2010 bis 30.11.2010
The growing concern over increasing energy cost and global warming associated with fossil fuel source has stimulated the search for cleaner, more sustainable energy sources. Among viable technologies, the thermoelectric (TE) material based devices have received much attention. The main advantages of the TE devices are solid state operation, zero emission, high scalability, no maintenance cost and long operating life. However, TE materials, though known for long time have been too inefficient to be cost effective in most of the applications. Hence to increase the efficiency, the electrical conductivity hast o be increased while maintaining the thermal conductivity to a minimum. One of the most promising candidates is SrTiO3 showing a very high ZTvalue, which is a measure for the efficiency of a TE genrator. Aim of this project ist o develop a processing route for coating of a substrate material with SrTiO3 and doped relativ materials. Within this work a strategy will be developed for future work and process improvement.
Thermisch, aktivierbare, keramische Schutzschichten mit adaptiven Eigenschaften auf Basis präkeramischer Polymere (Teilprojekt im SPP 1299: Adaptive Oberflächen für Hochtemperaturanwendungen)
Laufzeit: 16.04.2007 bis 15.10.2010
Ziel des Vorhabens ist die Herstellung von keramischen, thermisch aktivierbaren Funktionsschichten auf Stahl, Kupfer und Titanlegierungen auf Basis sauerstofffreier Polysilazane und sauerstoffhaltiger Polysiloxane über einfache Beschichtungsverfahren. Über Zusammensetzung des Beschichtungssystems, Prozessparameter der Polymer-zu-Keramik-Umwandlung und Pyrolyseatmosphäre können die Eigenschaften der zu generierenden Schichten gezielt eingestellt werden. Im Rahmen dieses Projekts wird untersucht, inwieweit die die geometrische Struktur von Füllstoffpartikeln genutzt werden kann, um diese auf den Schichten abzubilden. Auf diese Weise sollen mikro- und nanostrukturierte Oberflächen geschaffen werden, die einen erweiterten Funktionsumfang aufweisen.
2024
Strength increase of alumina foams by a sodium aluminosilicate glass coating with subsequent Na+ ↔ K+ ion exchange (gorilla glass coating)
Betke, Ulf; Zander, Phillip Viet Duc; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl. . - 2024, insges. 8 S. [Online first]
2023
Increased microporosity in ceramic and metal foams - a novel processing combination
Dammler, Kathleen; Sutygina, Alina; Scheffler, Franziska; Scheffler, Michael; Betke, Ulf
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl. . - 2023, Artikel 2300799, insges. 9 S. [Early view]
Processing of ceramics from polysil(sesquioxane)-type Precursors - coatings, tapes, tailored surfaces, and porosity control
Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl. . - 2023, Artikel 2300290, insges. 12 S. [Early view]
Effect of powder processing and sintering conditions on the microstructural, thermal, and mechanical properties of reticulated zinc oxide ceramic foams
Betke, Ulf; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl. . - 2023, insges. 13 S. [Online first]
2022
Manufacturing of open-cell aluminium foams - comparing the sponge replication technique and its combination with the freezing method
Sutygina, Alina; Betke, Ulf; Scheffler, Michael
In: Materials - Basel : MDPI, Bd. 15 (2022), Heft 6, Artikel 2147, insges. 14 S.
Modeling the oxidation of a polymer-derived ceramic with chemo-mechanical coupling and large deformations
Voges, Jannik; Smokovych, Iryna; Duvigneau, Fabian; Scheffler, Michael; Juhre, Daniel
In: Acta mechanica - Wien : Springer . - 2022, insges. 23 S. [Online first]
Reticulated open-cellular aluminum nitride ceramic foams - effect of sintering aids on microstructural, thermal, and mechanical properties
Betke, Ulf; Mendoza, Danielle Chazaro; Scheffler, Michael
In: International journal of applied ceramic technology - Westerville, Ohio : Wiley-Blackwell . - 2022, insges. 9 S. [Online first]
Effect of the cell count on geometrical, mechanical, and thermal properties of hierarchical-porous reticulated copper foams from a combination of sponge replication and freeze-drying techniques
Sutygina, Alina; Betke, Ulf; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl., Bd. 24 (2022), Heft 10, Artikel 2200230, insges. 7 S.
Reticulated ceramic foams from alumina-chromia solid solutions - a feasibility study
Betke, Ulf; Schrake, Daniel; Scheffler, Michael
In: International journal of applied ceramic technology - Westerville, Ohio : Wiley-Blackwell, Bd. 19 (2022), Heft 1, S. 188-199
Macrostructural design of highly porous SiOC ceramic foams by preceramic polymer viscosity tailoring
Li, Quan; Tsai, Chen-Chih; Scheffler, Michael; Joshi, Shiv; Bordia, Rajendra K.
In: Ceramics international - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 48 (2022), Heft 1, S. 224-231
Entwicklung eines dispersionsbasierten Druckverfahrens zur Herstellung von thermoelektrischen Mikroschichten
Künzel, Christian; Scheffler, Franziska; Scheffler, Michael; Sauerhering, Jörg
In: Magdeburg: Universitätsbibliothek, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik 2022, 1 Online-Ressource (XII, 146, Seite IX-LXXVII, 98,21 MB) [Literaturverzeichnis: Seite XV-XLIII][Literaturverzeichnis: Seite XV-XLIII]
Manufacturing and characterization of open-cell metal foams with high strut porosity
Sutygina, Alina; Scheffler, Michael; Scheffler, Franziska
In: Magdeburg: Universitätsbibliothek, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Maschinenbau 2022, 1 Online-Ressource (XIV, 134 Blätter, 10,97 MB) [Literaturverzeichnis: Blatt 115-129][Literaturverzeichnis: Blatt 115-129]
Einfluss der Topographie und Werkstoffcharakteristik des metallischen Reibgegenparts auf die Tribologie von geregelten, trockenlaufenden Kupplungssystemen in Fahrzeuganwendungen
Berkefeld, Joerg; Bartel, Dirk; Scheffler, Michael
In: Düren: Shaker Verlag, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg 2022, XVI, 150 Seiten, Seite A1-A5 - (Fortschritte in der Maschinenkonstruktion; 2022, Band 1), ISBN: 3-8440-8512-2 [Literaturverzeichnis: Seite 143-150][Literaturverzeichnis: Seite 143-150]
2021
Biocompatibility of pure refractory metals and their combination as high entropy alloys
Schmelzer, Janett; Hasemann, Georg; Regenberg, Maximilian; Betke, Ulf; Krüger, Manja; Walles, Heike; Scheffler, Michael
In: Intermetallics 2021 - International Conference, 04-08 October 2021 : Educational Center Kloster Banz, Germany : programme and abstracts , 2021 - Jena, Germany : Conventus Congressmanagement & Marketing GmbH ; Krüger, Manja, S. 172-173, Artikel P-13 [Intermetallics 2021, International Conference, 4th till 8th October 2021 : Educational Center Kloster Banz, Germany]
Open-cellular alumina foams with hierarchical strut porosity by ice templating - a thickening agent study
Dammler, Kathleen; Schelm, Katja; Betke, Ulf; Fey, Tobias; Scheffler, Michael
In: Materials - Basel : MDPI - Volume 14(2021), issue 5, article 1060, 14 Seiten
Refractory metal coated alumina foams as support material for stem cell and fibroblasts cultivation
Hasemann, Georg; Betke, Ulf; Krüger, Manja; Walles, Heike; Scheffler, Michael
In: Materials - Basel : MDPI, Bd. 14 (2021), Heft 11, Artikel 2813
Oxidation-resistant environmental barrier coatings for Mobased alloys - a review
Gatzen, Caren; Smokovych, Iryna; Scheffler, Michael; Krüger, Manja
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl., Bd. 23 (2021), Heft 4, Artikel 2001016
Hierarchicalporous copper foams by a combination of sponge replication and freezing techniques
Sutygina, Alina; Betke, Ulf; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl., Bd. 24 (2022), Heft 1, Artikel 2001516, insges. 12 S.
Keramikschäume mit hoher Stegporosität
Dammler, Kathleen; Scheffler, Michael; Scheffler, Franziska
In: Magdeburg: Universitätsbibliothek, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Maschinenbau 2021, 1 Online-Ressource (XVIII, 257 Seiten, 111,81 MB) [Literaturverzeichnis: Seite 181-202][Literaturverzeichnis: Seite 181-202]
2020
Manufacturing of reticulated copper foams - a method overview and techniques for creating additional strut porosity by a combined sponge replication and freezing technique
Sutygina, Alina; Scheffler, Michael
In: Zellulare Werkstoffe - DGM . - 2020 [14. Sitzung des DGM-Fachausschusses Zellulare Werkstoffe am 09.07.2020]
Al2O3/Cu- und Cu-Retikulatschäume mit lamellar aufgebauten Stegen
Reissig, E.; Sutygina, Alina; Dammler, Kathleen; Schelm, Katja; Betke, Ulf; Scheffler, Michael
In: Zellulare Werkstoffe - DGM . - 2020 [14. Sitzung des DGM-Fachausschusses Zellulare Werkstoffe am 09.07.2020]
Cyclic oxidation behavior of MoAlB in the temperature range 450850 °C
Mou, Junji; Li, Shibo; Yao, Boxiang; Ma, Pengfei; Yu, Wenbo; Zhou, Yang; Smokovych, Iryna; Scheffler, Michael
In: Journal of alloys and compounds - Lausanne : Elsevier - Volume 831 (2020), Artikel 154802 [Online first]
Ceramic oxidation protection coatings for refractory alloys from filler-loaded preceramic polymers - the role of particle size and volume fraction of particulate fillers
Smokovych, Iryna; Eley, H.; Bosiaha, M.; Scheffler, Michael
In: IOP conference series / Institute of Physics - London [u.a.] : Institute of Physics - Vol. 882 (2020), Paper 012021, insgesamt 9 Seiten [Symposium: Symposium on Materials and Joining Technology, Magdeburg, Germany, 7-8 September 2020]
Polymer derived ceramics from Si, B, SiB6, and Mo5SiB2 filler-loaded perhydropolysilazane precursors as protective and functional coatings for refractory metal alloys
Smokovych, Iryna; Gatzen, Caren; Krüger, Manja; Schwidder, Michael; Scheffler, Michael
In: Materials - Basel : MDPI - Vol. 13 (2020), 21, Article 4878, insgesamt 11 Seiten
Preceramic polymer-derived ceramic foams with lamellar strut porosity
Dammler, Kathleen; Schelm, Katja; Kniep, D.; Hasemann, Georg; Scheffler, Michael
In: IOP conference series / Materials science and engineering / Institute of Physics - London [u.a.] : Institute of Physics - Vol. 882 (2020), Paper 012005, insgesamt 12 Seiten [Symposium: Symposium on Materials and Joining Technology, Magdeburg, Germany, 7-8 September 2020]
Novel Al/Al2O3 composite foams by direct oxidation conversion
Chen, Xiadong; Sun, R.; Betke, Ulf; Scheffler, Michael
In: IOP conference series / Institute of Physics - London [u.a.] : Institute of Physics - Vol. 882 (2020), Paper 012003, insgesamt 11 Seiten [Symposium: Symposium on Materials and Joining Technology, Magdeburg, Germany, 7-8 September 2020]
Manufacturing of open-cell metal foams by the sponge replication technique
Sutygina, Alina; Betke, Ulf; Hasemann, Georg; Scheffler, Michael
In: IOP conference series / Institute of Physics - London [u.a.] : Institute of Physics - Vol. 882 (2020), Paper 012022, insgesamt 11 Seiten [Symposium: Symposium on Materials and Joining Technology, Magdeburg, Germany, 7-8 September 2020]
Cellular Nickel-Yttria/Zirconia (NiYSZ) cermet foams - manufacturing, microstructure and properties
Betke, Ulf; Schelm, Katja; Rodak, Andreas; Scheffler, Michael
In: Materials - Basel : MDPI - Volume 13 (2020), issue 11, article 2437, 14 Seiten
Open-cell aluminum foams by the sponge replication technique - a starting powder particle study
Sutygina, Alina; Betke, Ulf; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl., Bd. 22 (2020), Heft 5, S. 1-8, Artikel 1901194
Oberflächenfunktionalisierte Keramikschäume für flüssig-flüssig-Reaktivextraktionen
Schelm, Katja; Scheffler, Michael
In: Magdeburg, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Maschinenbau 2020, XVIII, 199 Seiten [Literaturverzeichnis: Seite 190-199][Literaturverzeichnis: Seite 190-199]
2019
Polymer derived ceramics with negative thermal expansion fillers - zirconium tungstate
Federova, Anna; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl. - Vol. 21 (2019), Artikel 1900116, insgesamt 4 Seiten [Online first]
Newtype oxidation barrier coatings for titanium alloys
Smokovych, Iryna; Scheffler, Michael; Li, Shibo; Yao, Boxiang
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl., Bd. 22 (2020), Heft 4, Artikel 1901224
Cellular materials [Editorial]
Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl. - Vol. 21 (2019), 6, Artikel 1900449
Reticulated alumina replica foams with additional submicrometer strut porosity
Carstens, Simon; Dammler, Kathleen; Scheffler, Michael; Enke, Dirk
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl., Bd. 21 (2019), Heft 12, Artikel 1900791
Open-cell aluminum foams by the sponge replication technique
Sutygina, Alina; Betke, Ulf; Scheffler, Michael
In: Materials - Basel : MDPI - Volume 12, issue 23 (2019), article 3840, insgesamt 12 Seiten
Tailoring of the wetting behavior of alumina dispersions on polymer foams by methylcellulose addition - a route toward mechanically stable ceramic replica foams
Schelm, Katja; Dammler, Kathleen; Betke, Ulf; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl., Bd. 21 (2019), Heft 12, Artikel 1900635
Tailored oxidation barrier coatings for Mo-Hf-B and Mo-Zr-B alloys
Smokovych, Iryna; Bolbut, Volodymyr; Krüger, Manja; Scheffler, Michael
In: Materials - Basel : MDPI - Volume 12 (2019), issue 14, article 2215, insgesamt 13 Seiten
Mechanical and surface-chemical properties of polymer derived ceramic replica foams
Schelm, Katja; Abreu Morales, Elena; Scheffler, Michael
In: Materials - Basel : MDPI - Volume12 (2019), issue11, article1870, insgesamt 16 Seiten
Celebrating the 65th Birthday of Professor Peter Greil [Editorial]
Fey, Tobias; Scheffler, Michael; Travitzky, Nahum
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl. - Vol. 21 (2019), 6, Artikel 1900484
Refitting of zirconia toughening into open-cellular alumina foams by infiltration with zirconyl nitrate
Betke, Ulf; Scheunemann, Marcel; Scheffler, Michael
In: Materials - Basel : MDPI - Volume12 (2019), Issue 12, Artikel 1886, insgesamt 23 Seiten
Polymer derived ceramic materials from Si, B and MoSiB filler-loaded Perhydropolysilazane Precursor for oxidation protection
Smokovych, Iryna; Krüger, Manja; Scheffler, Michael
In: Journal of the European Ceramic Society - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 39 (2019), Heft 8, S. 3634-3642
Hierarchicalporous ceramic foams by a combination of replica and freeze technique
Schelm, Katja; Fey, Tobias; Dammler, Kathleen; Betke, Ulf; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl. - Vol. 21 (2019), 6, Artikelnummer 1802362
Reticulated open-celled zinc oxide ceramic foams - manufacturing, microstructure, mechanical, and thermal properties
Betke, Ulf; Scheffler, Michael
In: Advances in materials science and engineering - New York, NY : Hindawi - (2019), Article ID 6570180, insgesamt 10 Seiten
2018
Manufacturing of open-celled aluminum foams by the sponge replication technique
Sutygina, Alina; Betke, Ulf; Scheffler, Michael
In: CellMAT 2018 - Sankt Augustin, Germany : Deutsche Gesellschaft für Materialkunde e.V./German Materials Society, c/o INVENTUM GmbH ; Scheffler, Michael [Kongress: 5th Cellular Materials, Bad Staffelstein, Bavaria (Germany), 24-26 October 2018]
Freeze cast alumina foams with hierarchical strut porosit
Dammler, Kathleen; Schelm, Katja; Fey, Tobias; Betke, Ulf; Scheffler, Michael
In: CellMAT 2018 , 2018 - Sankt Augustin, Germany : Deutsche Gesellschaft für Materialkunde e.V./German Materials Society, c/o INVENTUM GmbH ; Scheffler, Michael [Kongress: 5th Cellular Materials, Bad Staffelstein, Bavaria (Germany), 24-26 October 2018]
Reduction of the sintering temperature for the manufacturing of carbon-rich dense SiOC bulk ceramics
Mantzel, Niko; Schröckert, Felix; Bucharsky, Ethel Claudia; Schell, Karl Guenter; Hoffmann, Michael J.; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl., Bd. 20 (2018), Heft 10, Artikel 1800369, insges. 5 S.
Polysilazane-type coatings on Mo-Si-B alloys - a thermodynamic assessment of the phase composition
Smokovych, Iryna; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl. - Vol. 20.2018, 5, Art. 1700936
MOFs meet macropores - dynamic direct crystallization of the microporous aluminum isophthalate CAU-10 on reticulated open-cellular alumina foams
Betke, Ulf; Klaus, Michael; Eggebrecht, Jakob G.; Scheffler, Michael; Lieb, Alexandra
In: Microporous and mesoporous materials - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 265 (2018), S. 43-56
Polymer-derived ceramic tapes with small and negative thermal expansion coefficients
Federova, Anna; Michelsen, L.; Scheffler, Michael
In: Journal of the European Ceramic Society - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 38 (2018), Heft 2, S. 719-725
Particle-filled polymer derived ceramic coatings on titanium alloy Ti-6Al-4V
Smokovych, Iryna; Scheffler, Michael
In: Advanced materials letters - Allahabad : VBRI Press, Bd. 9 (2018), Heft 1, S. 66-70
Funktionalisierungsstrategien für keramische Replika-Schäume
Betke, Ulf; Scheffler, Michael
In: Dialog - [Lampertheim] : IWV . - 2018, S. 46-52
2017
Keramische Schäume - Herstellung und Funktionalisierung
Schelm, Katja; Dammler, Kathleen; Chen, X.; Betke, Ulf; Rannabauer, Stefan; Scheffler, Michael
In: 16. Sommerkurs Werkstoffe und Fügen - Magdeburg, 08. und 09. September 2017 , 2017 , korrigierte Auflage - Magdeburg : Universitätsbibliothek ; Mook, Gerhard, S. 207-216
Ein nachhaltiger Baustein im Fundament unseres Energiehaus(halt)es - Wärmespeicherung und Wärmetransformation
Betke, Ulf; Lieb, Alexander; Rannabauer, Stefan; Scheffler, Franziska; Scheffler, Michael
In: 16. Sommerkurs Werkstoffe und Fügen - Magdeburg, 08. und 09. September 2017 , 2017 , korrigierte Auflage - Magdeburg : Universitätsbibliothek ; Mook, Gerhard, S. 31-38
Hochleistungskeramiken für nachhaltige Wärmespeicherung und Kälteerzeugung
Betke, Ulf; Lieb, Alexandra; Rannabauer, Stefan; Scheffler, Franziska; Scheffler, Michael
In: Hochleistungskeramik 2017 / Deutsche Gesellschaft für Materialkunde e. V. - Lampertheim : ALPHA Informationsgesellschaft mbH ; Deutsche Gesellschaft für Materialkunde e. V., S. 22-27
Tailored surface properties of ceramic foams for liquid multiphase reactions
Schelm, Katja; Schwidder, Michael; Samuel, Janis; Scheffler, Franziska; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl., Bd. 19 (2017), Heft 10, Artikel 1700418
Polymer derived ceramics with β-eucryptite fillers - a novel processing route to negative and near zero expansion materials
Fedorova, Anna; Hourlier, Djamila; Scheffler, Michael
In: Ceramics international - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 43 (2017), Heft 5, S. 4483-4488
Increased mechanical stability and thermal conductivity of alumina reticulated porous ceramics (RPC) by nanoparticle infiltration processing
Rannabauer, Stefan; Söffker, Gerrit-Maximilian; Scheunemann, Marcel; Betke, Ulf; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl. - Vol. 19.2017, 10, Art. 1700211, insgesamt 9 S. [Special Issue: Cellular Materials]
Editorial for the Special Issue "Cellmat 2016"
Andersen, Olaf; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl., Bd. 19 (2017), Heft 10, Artikel 1700749, insges. 1 S.
Reticulated replica ceramic foams - processing, functionalization, and characterization
Fey, Tobias; Betke, Ulf; Rannabauer, Stefan; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl., Bd. 19 (2017), Heft 10, Artikel 1700369, insges. 15 S.
Impact of slurry composition on properties of cellular alumina - a computed tomographic study
Betke, Ulf; Dalicho, Sebastian; Rannabauer, Stefan; Lieb, Alexandra; Scheffler, Franziska; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl., Bd. 19 (2017), Heft 10, Artikel 1700138
Polymer derived oxidation barrier coatings for Mo-Si-B alloys
Smokovych, Iryna; Hasemann, Georg; Krüger, Manja; Scheffler, Michael
In: Journal of the European Ceramic Society - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 37 (2017), Heft 15, S. 4559-4565
Polymer derived ceramics with β-eucryptite fillers - filler-matrix interactions
Fedorova, Anna; Betke, Ulf; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl., Bd. 19 (2017), Heft 6, Artikel 1700079
Improving the strength of ZTA foams with different strategies - immersion infiltration and recoating
Chen, Xiaodong; Betke, Ulf; Rannabauer, Stefan; Peters, Paul; Söffker, Gerrit; Scheffler, Michael
In: Materials - Basel : MDPI, Bd. 10 (2017), Heft 7, S. 735
2016
Surgical modelling of the human ear by rapid prototyping (workflow and material properties)
Vorwerk, Ulrich; Hahne, Cornelia; Scheffler, Michael; Klink, Fabian; Grote, Karl-Heinrich
In: Proceedings of the 8th International Conference on Business and Technology Transfer (ICBTT 2016) - December 1-3, 2016, Otto-von-Guericke-University Magdeburg, Germany - Tokyo : Japan Society of Mechanical Engineers ; Watanuki, Keiichi, S. 15-26
Rheology and crosslinking of a low-viscosity SiOC preceramic polymer
Reschke, Verena; Bordia, Rajendra K.; Scheffler, Franziska; Scheffler, Michael
In: Ceramics international - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science . - 2016
Manufacturing of an electrically conducting cellular Cu-SiC material by metal salt infiltration and chemical reduction (MESCAL)
Betke, Ulf; Sharma, Kashyapa S. K.; Rodak, Andreas; Rannabauer, Stefan; Lieb, Alexandra; Scheffler, Franziska; Scheffler, Michael
In: Materials letters - New York, NY [u.a.] : Elsevier, Bd. 185 (2016), S. 201-203
Silane functionalized open-celled ceramic foams as support structure in metal organic framework composite materials
Betke, Ulf; Proemmel, Steven; Rannabauer, Stefan; Lieb, Alexandra; Scheffler, Michael; Scheffler, Franziska
In: Microporous and mesoporous materials - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 239 (2016), S. 209-220
Manufacturing of reticulated open-cellular aluminum nitride ceramic foams from aqueous AlN suspensions
Betke, Ulf; Lieb, Alexandra; Scheffler, Franziska; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl., Bd. 19 (2017), Heft 3, Artikel 1600660, insges. 8 S.
A comparison of processing properties of Anatomic Facsimile Models (AFM) of the temporal bone with original human bone structures
Hahne, Cornelia; Scheffler, Michael; Dietze, Gabriele; Döring, Joachim; Klink, Fabian; Vorwerk, Ulrich
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl, Bd. 18 (2016), Heft 7, S. 1106-1112
Study of Phase Decomposition in ZrW2O8
Fedorova, Anna; Kämpf, Timo; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl., Bd. 18 (2016), Heft 7, S. 1118-1122
A novel processing route for alumina/mullite-based refactory materials
Betke, Ulf; Reschke, Kirsten; Scheffler, Michael
In: Refractories worldforum - Baden-Baden : Göller, Bd. 8 (2016), Heft 2, S. 81-85
Micro-macroporous composite materials - SiC ceramic foams functionalized with the metal organic framework HKUST-1
Betke, Ulf; Proemmel, Steven; Eggebrecht, Jakob G.; Rannabauer, Stefan; Lieb, Alexandra; Scheffler, Michael; Scheffler, Franziska
In: Chemie - Ingenieur - Technik - Weinheim : Wiley-VCH Verl., Bd. 88 (2016), Heft 3, S. 264-273
2015
Kohlenstoffnanoröhren auf geometrisch einfachen und komplexen Trägerstrukturen
Mantzel, Niko; Reissig, Eric; Betke, Ulf; Rannabauer, Stefan; Scheffler, Michael
In: Smart, effizient, mobil - 12. Magdeburger Maschinenbau-Tage ; 30. September und 1. Oktober 2015 , 2015 - Magdeburg : Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Eigenschaften und Stabilität von ZrW208 und ZrW208-haltigen Verbundwerkstoffen bei hohen Temperaturen
Fedorova, Anna; Kämpf, Tino; Scheffler, Michael
In: Smart, effizient, mobil - 12. Magdeburger Maschinenbau-Tage ; 30. September und 1. Oktober 2015 , 2015 - Magdeburg : Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Polysilazane-type PDC coatings on titanium metal
Smokovych, Irina; Scheffler, Michael
In: Smart, effizient, mobil - 12. Magdeburger Maschinenbau-Tage ; 30. September und 1. Oktober 2015 , 2015 - Magdeburg : Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Microstructure and tribological properties of electrolytic plasma nitrided high-speed steel
Skakov, Mazhyn; Rakhadilov, Bauyrzhan; Scheffler, Michael; Batyrbekov, Erlan
In: Materials testing - München : Hanser, Bd. 57 (2015), Heft 4, S. 360-364
2014
Development of a manufacturing process of temporal bone surgery models using rapid prototyping
Karpuschewski, Bernhard; Döring, Joachim; Scheffler, Michael; Dietze, Gabriele; Vorwerk, Ulrich; Hahne, Cornelia; Klink, Fabian
In: Advanced materials research - Zug: Scitec Publ, Bd. 907.2014, S. 241-252
Ceramics for sustainable energy technologies with a focus on polymer-derived ceramics
Konegger, Thomas; Torrey, Jessica; Flores, Octavio; Fey, Tobias; Ceron-Nicolat, Bruno; Motz, Günter; Scheffler, Franziska; Scheffler, Michael; Greil, Peter; Bordia, Rajendra K.
In: Novel Combustion Concepts for Sustainable Energy Development / Agarwal , Avinash K. - New Delhi : Springer India ; Agarwal, Avinash K. . - 2014, S. 501-533
Ramanspektroskopie in der Materialografie nichtmetallischer Werkstoffe
Fedorova, Anna; Mantzel, Niko; Frömert, J.; Peters, C.; Reissig, E.; Rannabauer, Stefan; Betke, U.; Lieb, A.; Scheffler, Michael
In: 15. Sommerkurs Werkstoffe und Fügen. - Magdeburg : Univ., S. 229-236, 2014Kongress: Sommerkurs Werkstoffe und Fügen; 15 (Magdeburg) : 2014.09.12-13
Werkstoffe
Scheffler, Michael; Halle, Thorsten; Krüger, Manja; Heyn, Andreas
In: Integrated Design Engineering - Ein interdisziplinäres Modell für die ganzheitliche Produktentwicklung / Vajna , Sándor - Berlin, Heidelberg : Springer Vieweg ; Vajna, Sándor *1952-* . - 2014, S. 199-238
A novel approach for the processing of advanced polymer derived ceramics with carbon nanotubes with the help of pores
Mantzel, Niko; Rannabauer, Stefan; Bucharsky, Ethel C.; Schell, Karl G.; Hoffmann, Michael J.; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl., Bd. 16.2014, 3, S. 295-300
Editorial "Dear Readers of AEMs Special Issue "Cellular Materials"
Stephani, Günter; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials. - Weinheim : Wiley-VCH Verl, Bd. 16.2014, 3, S. 271
Special issue: cellular materials
Stephani, Günter; Scheffler, Michael
In: 2014, Online-Ressource - (Advanced engineering materials; 16.2014, 3)
Zukunftspotenziale von Hochleistungskeramiken - Expertenstudie
Scheffler, Michael
In: Köln [u.a.]: DKG [u.a.], 2014, 66 S., ISBN: 978-3-00-045777-7
2013
Polysilazane-type polymer derived ceramic coatings on titanium metal
Smokovych, Iryna; Rannabauer, Stefan; Scheffler, Michael; Hasemann, Georg
In: Effizienz, Präzision, Qualität - 11. Magdeburger Maschinenbau-Tage ; 25. und 26. September 2013 an der OVGU - Magdeburg : Univ. - 2013, Paper B6-3, insgesamt 7 S. Kongress: Magdeburger Maschinenbau-Tage 11 Magdeburg 2013.09.25-26
Energieeffizienz durch intelligente Werkstoffpaarung - Keramische Schutzschichten in Hochtemperatur-Rekuperatoren
Federova, A.; Grunig, S.; Motz, G.; Nitsche, J.; Prette, A.; Rannabauer, S.; Werbig, H.; Wiersig, M.; Werschy, M.; Scheffler, Michael
In: Effizienz, Präzision, Qualtität. - Magdeburg : Univ., insges. 9 S., 2013Kongress: Magdeburger Maschinenbau-Tage; 11 (Magdeburg) : 2013.09.25-26
Neue verstärkte eutektische Keramik für Schneidwerkzeuge
Karpuschewski, Bernhard; Loboda, Petro; Scheffler, Michael; Emmer, Thomas; Schmidt, Konrad; Bogomol, Iurii; Chaika, Denys
In: Effizienz, Präzision, Qualtität. - Magdeburg : Univ., insges. 10 S., 2013Kongress: Magdeburger Maschinenbau-Tage; 11 (Magdeburg) : 2013.09.25-26
Modification of stainless steels surface layers by nitriding and carbonitriding
Skakov, zhyn; Kurbanbekov, Sherzod; Scheffler, Michael; Naltaev, Azretay
In: Advanced materials research. - Zug : Scitec Publ, Bd. 712/715.2013, S. 12-16
Influence of heat treatment and deformation on the phase-structural state of steel 30CrMnSiA
Skakov, Mazhyn; Uazyrkhanova, Gulzhaz; Popova, Natalya; Scheffler, Michael
In: Key engineering materials. - Uetikon a.S : Trans Tech Publications, Bd. 531/532.2013, S. 173-177
Way of hardening surface coating of details from steel 30CrMnSi in electrolytic plasma
Skakov, Mazhyn; Kurbanbekov, Sherzod; Scheffler, Michael
In: Key engineering materials. - Uetikon a.S : Trans Tech Publications, Bd. 531/532.2013, S. 173-177
Way of hardening surface coating of details from steel 30CrMnSi in electrolytic plasma
Skakov, Mazhyn; Zhurerova, Laila; Scheffler, Michael
In: Key engineering materials. - Uetikon a.S : Trans Tech Publications, Bd. 531/532.2013, S. 178-181
Surface hardening of 18CrNi3MoA-SH steel with heating in electrolytic plasma
Skakov, Mazhyn; Bayatanova, Lyaila; Scheffler, Michael
In: Key engineering materials. - Uetikon a.S : Trans Tech Publications, Bd. 531/532.2013, S. 242-245
Changes of structural-phase condition in 18CrNi3MoA-SH steel after elektrolyte-plasma processing
Skakov, Mazhyn; Bayatanova, Lyaila; Scheffler, Michael
In: Management, manufacturing and materials engineering III. - Durnten-Zuerich [u.a.] : ttp, Trans Tech Publ., S. 74-78, 2013 - (Advanced materials research; 601)Kongress: ICMMM; 2 (Beijing) : 2012.09.21-23
Modification of structure and properties of steel P6M5 at electrolyteplasma treatment
Skakov, Mazhyn; Rakhadilov, Bauyrzhan; Scheffler, Michael
In: Management, manufacturing and materials engineering III. - Durnten-Zuerich [u.a.] : ttp, Trans Tech Publ., S. 64-68, 2013 - (Advanced materials research; 601)Kongress: ICMMM; 2 (Beijing) : 2012.09.21-23
Changes of mechanical properties of steel 12cr18ni10ti after electrolytic-plasma cementation
Kurbanbekov, Sherzod; Skakov, Mazhyn; Scheffler, Michael; Naltaev, Azret
In: Management, manufacturing and materials engineering III. - Durnten-Zuerich [u.a.] : ttp, Trans Tech Publ., S. 59-63, 2013 - (Advanced materials research; 601)Kongress: ICMMM; 2 (Beijing) : 2012.09.21-23
Influence of regimes electrolytic-plasma processing on phase structure and hardening of steel 30CrMnSi
Skakov, Mazhyn; Uazyrkhanova, Gulzhaz; Popova, Natalya; Scheffler, Michael
In: Management, manufacturing and materials engineering III. - Durnten-Zuerich [u.a.] : ttp, Trans Tech Publ., S. 69-73, 2013 - (Advanced materials research; 601)Kongress: ICMMM; 2 (Beijing) : 2012.09.21-23
Bulk ceramic composites derived from a preceramic polysilazane with alumina and zirconia fillers
Konegger, Thomas; Liersch, Antje; Gierl, Christian; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials - Weinheim : Wiley-VCH Verl., Bd. 15 (2013), Heft 5, S. 394-406
Materialwissenschaften und Werkstofftechnik - eine Einführung
Callister, William D.; Scheffler, Michael; Rethwisch, David G.
In: Weinheim: Wiley-VCH, 2013, 1. Aufl.; XXV, 881 S.: Ill., graph. Darst.; 29 cm
Materialwissenschaften und Werkstofftechnik - eine Einführung
Callister, William D.; Rethwisch, David G.; Scheffler, Michael
In: Weinheim: Wiley-VCH, 2013, XXV, 881 Seiten, ISBN: 978-3-527-33007-2 [Literaturangaben]
2012
Polymer derived ceramics with pores and carbon nanotubes
Mantzel, Niko; Rannabauer, Stefan; Bucharsky, Ethel C.; Hoffmann, Michael J.; Scheffler, Michael
In: Cellular materials - Dresden . - 2012, insges. 7 S. Kongress: CELLMAT 2 Dresden 2012.11.07-09
Micro- and nanospheres from preceramic polymers - process parameters and size control
Reschke, Verena; Scheffler, Michael
In: Journal of materials science. - Norwell, Mass : Springer Science + Business Media B.V, Bd. 47.2012, 15, S. 5655-5660
Alumina-mullite materials for refractory applications - microstructure, physical and finite element simulation of thermal shock behaviour
Atanga, Valetine Kubong; Zhang, W.; Dreibati, O.; Doynov, N.; Wolf, M.; Ossenbrink, R.; Michailov, V.; Scheffler, Michael
In: Refractories worldforum. - Baden-Baden : Göller, Bd. 4.2012, 1, S. 159-164
2011
Keramische Werkstoffe aus Kunststoffen
Reschke, Verena; Laskowsky, Alexandra; Mikhalskiy, Aleksandr; Scheffler, Michael
In: 14. Sommerkurs Werkstoffe und Fügen. - Magdeburg : Univ., S. 89-96, 2011Kongress: Sommerkurs Werkstoffe und Fügen; 14 (Magdeburg) : 2011.09.23-24
Biomechanische Eigenschaften von Operationsmodellen (anatomischen Faksimilemodellen) des Os temporale im Vergleich zum humanen Felsenbein
Hahne, Cornelia; Scheffler, Michael; Dietze, Gabriele; Karpuschewski, Bernhard; Döring, Joachim; Kappa, Mathias; Vorwerk, Ulrich
In: Forschung und Innovation - 10. Magdeburger Maschinenbau-Tage ; 27. - 29. September 2011 - Magdeburg: Univ., 2011, 2011, insgesamt 8 S.Kongress: Magdeburger Maschinenbau-Tage 10 (Magdeburg : 2011.09.27-29)
Korund-Mullit - ein neuartiger Hochtemperatur-Kompositwerkstoff
Atanga, Valentine Kubong; Veit, Peter; Rannabauer, Stefan; Scheffler, Michael
In: 14. Sommerkurs Werkstoffe und Fügen , 2011 - Magdeburg : Universität Magdeburg, S. 83-88 Kongress: Sommerkurs Werkstoffe und Fügen 14 Magdeburg 2011.09.23-24
Zelluare Werkstoffe - mehr als Konstruktion und Leichtbau
Rannabauer, Stefan; Scheffler, Michael
In: 14. Sommerkurs Werkstoffe und Fügen , 2011 - Magdeburg : Universität Magdeburg, S. 17-26 Kongress: Sommerkurs Werkstoffe und Fügen 14 Magdeburg 2011.09.23-24
Übergangswiderstand als tribologische Kenngröße für den Schmierungszustand
Lucas, Sebastian; Deters, Ludger; Scheffler, Michael
In: Zugl.: Magdeburg, Univ., Fak. für Maschinenbau, Diss., 2011: Aachen: Shaker, II, 149 S., Ill., graph. Darst., 21 cm - (Fortschritte in der Maschinenkonstruktion; 2011,4)
Special issue: cellular materials - [the 1st International Conference on Cellular Materials - CELLMAT 2010 - was held in October 2010 in Dresden, Germany]
Stephani, Guenter; Scheffler, Michael
In: Weinheim: Wiley-VCH, 2011; S. 975 - 1071 - (Advanced engineering materials; 13.2011,11)Kongress: International Conference on Cellular Materials; 1 (Dresden) : 2010.10.CELLMAT; 1 (Dresden) : 2010.10.
Editorial
Stephani, Günter; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials. - Weinheim : Wiley-VCH, Bd. 13.2011, 11, S. 981
Self-assembled microstructured polymeric and ceramic surfaces
Woiton, Michael; Heyder, Madeleine; Laskowsky, Alexandra; Stern, Edda; Scheffler, Michael; Brabec, Christoph J.
In: Journal of the European Ceramic Society. - Oxford : Elsevier, Bd. 31.2011, 9, S. 1803-1810
Novel-type inorganic foams from preceramic polymers with embedded titania nanoparticles for photo-catalytic applications
Bhattacharjee, Sarama; Ranjan Das, Pratik; Ohl, Christiane; Wilker, Viola; Kappa, Mathias; Scheffler, Franziska; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials. - Weinheim : Wiley-VCH, Bd. 13.2011, 11, S. 996-1001
Novel open-cellular glass foams for optical Applications
Ohl, Christiane; Kappa, Mathias; Wilker, Viola; Bhattacharjee, Sarama; Scheffler, Franziska; Scheffler, Michael
In: Journal of the American Ceramic Society. - Malden [u.a.] : Blackwell Publishing, Bd. 94.2011, 2, S. 436-441
In situ carbon nanotube formation in templated pores of polymer-derived ceramics
Terry, Craig S.; Scheffler, Franziska; Torrey, Jessica D.; Bordia, Rajendra K.; Scheffler, Michael
In: Advanced engineering materials. - Weinheim : Wiley-VCH, Bd. 13.2011, 9, S. 906-912
Polymerabgeleitete Kompositkeramiken im System Si-O-C-Ta
Mikhalskiy, Aleksandr S.; Scheffler, Michael
In: Visnyk Nacionalʹnogo Techničnogo Universytetu Ukraïny "Kyïvsʹkyj Politechničnyj Instytut". - KyïvVisnyk Kyïvskoho Politechničnoho Instytutu / Mašinobuduvannja, Bd. 61.2011, 1, S. 61-65[Ukrainisch-deutsche Konferenz für Maschinenbau "Moderne Werkstoffe und Technologien im Maschinenbau 2011" ; 1 (Kyiv) : 2011.04.13-14]
Polymer derived ceramic foams with additional strut porosity
Reschke, Verena; Laskowsky, Alexandra; Kappa, M.; Wang, K.; Bordia, R. K.; Scheffler, Michael
In: Építőanyag. - Budapest, Bd. 63.2011, S. 57-60
Struktura ta ekspuatacijni vlastyvosti sprjamovano armovanych keramičnych instrumentalʹnych materialiv
Loboda, Petro; Karpuschewski, Bernhard; Scheffler, Michael; Chaika, Denys
In: Visnyk Nacionalʹnogo Techničnogo Universytetu Ukraïny "Kyïvsʹkyj Politechničnyj Instytut". - KyïvVisnyk Kyïvskoho Politechničnoho Instytutu / Mašinobuduvannja, Bd. 61.2011, 1, S. 171-174[Ukrainisch-deutsche Konferenz für Maschinenbau "Moderne Werkstoffe und Technologien im Maschinenbau 2011" ; 1 (Kyiv) : 2011.04.13-14]
Polymerabgleitende Keramiken - vielseitige Werkstoffe für Beschichtungen
Redziuk, A.; Laskowsky, Alexandra; Scheffler, Michael
In: Visnyk Nacionalʹnogo Techničnogo Universytetu Ukraïny "Kyïvsʹkyj Politechničnyj Instytut". - KyïvVisnyk Kyïvskoho Politechničnoho Instytutu / Mašinobuduvannja, Bd. 61.2011, 1, S. 56-60[Ukrainisch-deutsche Konferenz für Maschinenbau "Moderne Werkstoffe und Technologien im Maschinenbau 2011" ; 1 (Kyiv) : 2011.04.13-14]
Zum Problem der Erfassung und Bewertung biomechanischer Eigenschaften von Operationsmodellen (anatomischen Faksimilemodellen) bei Cochlear-Implant-Operationen
Hahne, Cornelia; Scheffler, Michael; Dietze, Gabriele; Karpuschewski, Bernhard; Döring, Joachim; Kappa, Mathias; Hessel, Horst; Vorwerk, Ulrich
In: 10. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Computer- und Roboterassistierte Chirurgie (CURAC): 15. - 16. September 2011, Magdeburg / Hrsg.: Oliver Burgert; Jörg Schipper; Stefan Zachow: 15. - 16. September 2011, Magdeburg - Magdeburg: Univ., 2011; Burgert, Oliver . - 2011, S. 139-142
2010
A two-component preceramic polymer system for structured coatings on metals
Kappa, Mathias; Kebianyorb, Ayuk; Scheffler, Michael
In: Thin solid films . - Amsterdam [u.a.] Elsevier, Bd. 519.2010, 1, S. 301-305
A two-component preceramic polymer system for structured coatings on metals
Kappa,; Matthias,; Kebianyor, A.; Scheffler, Michael
In: Thin Solid Films 519 (2010) 301-305
2009
Highly porous components
Colombo, Paol; Scheffler, Michael
In: Polymer derived ceramics . - Lancaster, Pa. : DEStech Publications, ISBN 978-1-605-95000-6, S. 379-396, 2009
Polymer derived ceramic tapes as substrate and support for zeolites
Scheffler, Franziska; Scheffler, Michael
In: Advances in applied ceramics - Abingdon: Taylor & Francis, Bd. 108 (2009), 8, S. 468-475
Neuartige Glasschäume mit hoher optischer Transparenz
Ohl, Christiane; Kappa, Mathias; Olschewski, Christina; Wilker, Viola; Bhattacherjee, Sarama; Scheffler, Franziska; Scheffler, Michael
In: Forum der Forschung - Cottbus: BTU . - 2009, 22, S. 133-138
2006
Poren als Mikroreaktoren zur in situ Herstellung von Nanoaggregaten in polymerabgeleiteten Keramiken
Scheffler, M.; Bordia, R. K.; Woltersdorf, J.; Greil, P.
In: Chemie Ingenieur Technik 8 2006, Chemie Ingenieur Technik 78 (2006) 1335-1336
Processing of ceramic foams and their surface modification with zeolites
Scheffler, M.; Scheffler, F.
In: Ceramic Forum International 85 (2008) E45-E50
Zeolite coatings on porous monoliths
Scheffler, M.; Scheffler, and F.
In: Advances in Science and Technology 45 (2006) 1260-1267
2005
Hierarchically built porous materials from volcanic materials
Scheffler, M.; Scheffler, F.; Bordia, C. Fyfe and R.K.
In: International Conference Porous Ceramic Materials (PCM 2005) October 20-21th, 2005, Bruges, B, on CD
Development of a rapid crosslinking preceramic polymer system
Scheffler, M.; Bordia, R.; Travitzky, N.; Greil, P.
In: J. Europ. Ceram. Soc. 25 (2005) 175-180
High-yield ceramic inks for inkjet printing with Si-based preceramic polymers
Scheffler, M.; Bordia, Raj
In: Ceram. Trans. 166 (2005) 101-107
2004
Nickel-catalyzed in situ formation of carbon nanotubes and turbostratic carbon in polymer-derived ceramics
Scheffler, M.; Berger, A.; Pippel, E.; Woltersdorf, J.; Greil, P.
In: Mat. Chem. Phys. 84 (2004) 131-139
Polymer-derived ceramic foams with a zeolitic surface by supported crystallization
Scheffler, M.; Zeschky, J.; Zampieri, A.; Herrmann, R.; Schwieger, W.; Scheffler, F.; Greil, P.
In: Ceram. Trans. 154 (2004) 49-59
2003
In situ formation of SiC¿Si2ON2 micro-composite materials from preceramic polymers
Scheffler, M.; Pippel, E.; Woltersdorf, J.; Greil, P.
In: Mat. Chem. Phys. 80 (2003) 565-572
Poly(siloxane) derived NbC composite ceramics
Scheffler, M.; Dernovsek, O.; Schwarze, D.; Bressiani, A.H.A.; Bressiani, J.C.; Acchar, W.; Greil, P.
In: J. Mater. Sci. 38 (2003) 4925-4931
2002
Manufacturing of thin-walled ceramic tubes from preceramic polymers
Scheffler, M.; Melcher, R.; Greil, P. Cromme and P.
In: Proc. 2nd Intl. Conf. On Shaping of Advanced Ceramics, October 24-26, 2002, Gent, B
Self-Foamed Cellular Ceramics from Silicone Resins with a zeolite surface
Scheffler, M.; Gambaryan-Roisman, T.; Zeschky, J.; Greil, F. Scheffler and P.
In: Ceram. Eng. Sci. Proc. 23 [4] (2002) 203-210
2001
Cellular Ceramics by Self Foaming of Silicone Resins
Scheffler, M.; Zeschky, J.
In: Materials Week 2001, Biannu. Meet. Fed. Eur. Mater. Soc. (FEMS), Oktober 1-4, 2001, Munich, G, on CD
Si-C-O ceramics from preceramic polymers: Reaction mechanism between the Si-filler and the polymer derived matrix during pyrolytic conversion
Scheffler, M.; Wei, Q.; Pippel, E.; Woltersdorf, J.; Greil, P.
In: Key Eng. Mater. 206-213 (2001) 289-292
decomposition of preceramic organo polysiloxanes
Scheffler, M.; Gambaryan-Roisman, T.; Takahashi, T.; Kaschta, J.; Muenstedt, H.; Buhler, P.; Greil, P.
In: Ceram. Trans. 115 (2001) 239-250
- Prof. Dr. rer. nat. Michael Scheffler, OVGU
- Dr. Michael Schwidder, Inst. für Chemie, Otto-von-Guericke Universität Magdeburg
- Krüger, Manja, Prof. Dr.; RWTH Aachen
- Prof. Dr. Dirk Enke, Universität Leipzig
- Prof. Dr. Michael Hoffmann Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Angewandte Materialien – Keramik im Maschinenbau
- thermische Zersetzung präkeramischer Polymere, Reaktionen mit Füllstoffen, Anwendung und Formgebung
- zellulare Keramiken: Herstellung, Charakterisierung, Oberflächenmodifizierung, Reaktionen in offenzelligen Keramikporen
- Nanoaggregate und Intercalate von Nanoaggregaten in mesoporösen Keramiken
- neuartige Feuerfestwerkstoffe
- anorganische Funktions- und Multifunktionsmaterialien/Materialien für erneuerbare Energietechniken (Solarzellen, Brennstoffzellen, Wärmespeichermaterialien)
- Charakterisierung von Werkstoffen mit modernen oberflächenanalytischen, elementanalytischen, röntgenographischen und zerstörungsfreien Methoden
- Entwicklung von anorganisch-nichtmetallischen Werkstoffen
- Testung und Bewertung neuartiger Werkstoffsysteme
- Vita
- 1985-1990 Studium der Chemie, Technische Hochschule Leuna-Merseburg
- 1990 - 1993 Dissertation "Synthese und Charakterisierung nickelhaltiger Pillared Clays", Institut für Anorganische Chemie der Technischen Hochschule Merseburg, später Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
- 1993 - 1994 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Anorganische Chemie der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
- 1994 - 1998 wissenschaftlicher Mitarbeiter/PostDoc am Institut für Physikalische Hochtechnologie (IPHT) e.V. in Jena, Bereich Moderne Optik, Abt. Optische Fasern
- 1999-2000 wiss. Mitarbeiter am Lehrstuhl f. Glas und Keramik, Universität Erlangen-Nürnberg
- 2000-2003 Leiter der Arbeitsgruppe Polymerkeramik am Lehrstuhl für Glas und Keramik, Universität Erlangen
- seit 1999 div. DAAD-Aufenthalte an Partnerinstituten im Ausland
- 2003-2005 Forschungsstipendiat/Visiting Scholar am MS&E, Univ. of Washington, Seattle, WA, USA
- 2005-2006 Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. (ZAE Bayern), Leiter der Abteilung Thermosensorik und Photovoltaik, Erlangen, und Mitglied im erweiterten Vorstand des ZAE Bayern
- 2006-2009 Lehrstuhlinhaber des LS Leichtbaukeramik, Brandenburgische Technische Universität (BTU) Cottbus
- seit 10/2009 Lehrstuhlinhaber des LS Werkstofftechnik und Geschäftsführender Institutsleiter des Instituts für Werkstoff- und Fügetechnik, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
- Mitgliedschaften: Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh), American Ceramic Society (ACerS), Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. (DECHEMA)
- seit 2010 Leiter des DGM-Fachausschusses ZELLULARE WERKSTOFFE