Abteilungsleitung: Prof. Dr. Thomas Hanemann
Die Abteilung Material- und Prozessentwicklung bearbeitet folgende Gebiete:
Beschichtungstechniken und Oberflächenanalytik
Das Forschungsinteresse der Gruppe ist auf Oberflächen- und Grenzflächencharakterisierung mittels Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS) und Flugzeit-Sekundärionen-Massenspektrometrie (ToFSIMS) fokussiert. Schwerpunkt ist derzeit die Charakterisierung von neuartigen mikro- und nanoskaligen Dünnschichtsystemen, (bio-)oberflächenmodifizierten Polymeren sowie SAMs. Darüber hinaus werden neue keramische Dünnschichten mittels PVD-Syntheseverfahren entwickelt.
Nanomaterialien
Die Gruppe Nanomaterialien befasst sich mit der Entwicklung und Charakterisierung von nanoskaligen Materialien für Anwendungen im Bereich der Li-Ionenbatterie, für optische Mikrokomponenten und als mikrowellenaktive Additive für Polymere.
Design und AuslegungDie Gruppe befasst sich mit der Konzipierung und Entwicklung von Divertoren für ein zukünftiges Fusionskernkraftwerk. Der Divertor zählt zu den thermisch am höchsten belasteten Bauteilen im Fusionsreaktor. Rund 20 % der bei einer Fusionsreaktion freigesetzten Energie müssen über ihn abgeführt werden. Deshalb ist er einer extrem hohen Wärmebelastung von bis zu 15 MW/m2 ausgesetzt. Hierbei ist Helium das bevorzugte Kühlmittel wegen seiner chemisch und neutronisch inerten Eigenschaften und guten Verträglichkeit mit den Blanketmaterialien. Die Auswahl und Kombination geeigneter Materialien, der ingenieurtechnische Entwurf des Divertors sowie die Fertigungstechnologie bilden die Hauptarbeitsthemen, die vom KIT-WPT-MPE in Zusammenarbeit mit anderen nationalen und internationalen Forschungseinrichtungen untersucht werden.
Werkstoff- und Verfahrensentwicklung speziell für Anwendungen in der Mikrosystemtechnik
Die Gruppe Werkstoffe und Verfahren beschäftigt sich mit der Entwicklung neuer Materialien für Anwendungen in der Mikrosystemtechnik und der Batterietechnik. Dabei wird ein ganzheitlicher Ansatz verfolgt, d.h. es wird die gesamte Verfahrenskette, beginnend bei der chemischen oder physikalischen Synthese über geeignete Formgebungsverfahren bis hin zur Bauteilherstellung betrachtet. Im Einzelnen handelt es sich um die Formmassenentwicklung für das Mikropulverspritzgießen, der Entwicklung von neuartigen polymerbasierten Funktionskompositen mit besonderen physikalischen Eigenschaften, dem Mikrogießen von Metalllegierungen, sowie der Entwicklung von neuartigen Elektrolyten für großvolumige Lithium-Ionen-Batterien.
MikrospritzgießenAbformung von mikro- und nanostrukturierten Komponenten aus Kunststoff, Metall und Keramik: Schwerpunkte sind die Weiterentwicklung von Sonderverfahren, Werkzeugtechniken, Prozesssimulation sowie die Erforschung der Prozesskette (z.B. SFB 499).
