Aufgrund eines kontinuierlich steigendenBedarfs an Mobilität und auch Energie sind der nachhaltige Einsatz vonRessourcen und die Reduktion von Treibhausgasen ein dominierender Aspekt fürzukünftige Aktivitäten im Bereich der Wissenschaften und auch Industrie. Umdauerhaft die Schadstoffemission zu senken, bedarf es einem komplexenZusammenspiel diverser Faktoren.
Eine wichtige Rolle in diesem vielschichtigenTechnologie-Puzzle spielen Materialien und speziell ihre Oberflächen. Diegezielte Verbesserung von Materialeigenschaften durch Oberflächentechnik ist inverschiedensten Industriebereichen relevant (Energieproduktion, Raum- undLuftfahrttechnik, Mobility, oder auch Mikroelektronik). EineSchlüsseltechnologie stellt hier die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD)dar, welche vielseitige Designmöglichkeiten in Bezug auf Schichtwerkstoffe undArchitekturen aufweist. Um die Effizienz und Einsatzfähigkeit vonhochbelasteten Präzisionskomponenten in verschiedensten Industrieanwendungen zuverbessern, bedarf es der Entwicklung von neuartigen, maßgeschneidertSchichtwerkstoffen. Durch die Entwicklung von ultrahoch-temperatur beständigenVerschleiß- und Erosionsschutzschichten, aber auch korrosionsbeständigen Layernsowie Wärmedämmschichten, soll die Langlebigkeit und Belastbarkeit diverserPräzisionsbauteile gesteigert werden. Speziell in stationären und fliegendenGasturbinen aber auch weiteren energieerzeugenden Anwendungen (Hydropower oderGreen Energy Technologien wie Wasserstoffanwendungen), stoßen die gut bekanntenund erforschten Standardschichten rasch an ihre Grenzen.
Diesen Aufgaben widmet sich die ForschungsgruppeAngewandte Oberflächentechnik wobei auf ein breites experimentelles Portfolio vonplasma-basierenden Abscheidetechniken (PVD based despositions, e.g. DCMS,HiPIMS, Arc evaporation) sowie hochauflösende Charakterisierungsmethoden wie diverseTechniken der Elektronenmikroskopie (SEM, HR-TEM, FIB), Atomsondentomographie (APT),Strukturanalyse mittels Röntgenbeugung (XRD), mikro-mechanische Versuche, oderauch thermo-mechanische Analyse (DSC/TG) gesetzt wird. Zusätzlich stellenanwendungsnahe Teststände wie zB für Heißgaskorrosion, Erosion, oderMaterialermüdung (LCF/HCF) eine ideale Ergänzung des Portfolios dar. Bei derSchichtauswahl werden auch theoretische Methoden wie atomistische Modellierungmittels DFT eingesetzt.
The research group for Applied Surface andCoatings Technology aims for the exploration of novel coating materials as wellas functional designs for application related efficiency enhancements toincrease sustainability. The work within theresearch group covers the development of thin film materials forhigh-performance components utilizing state of the art computational materialscience combined with advanced synthesis and characterization techniques.
