Entwicklung von neuen Werkstoffen durch chemische Nanotechnologien

Abstract

Werkstoffe spielen eine immer größere Rolle bei der Entwicklung innovativer Produkte und Prozesse. In diesem Zusammenhang werden die Spezialisierung und die Anforderungen an solche Werkstoffe immer größer und damit die Mengen pro Anwendungsfall immer kleiner. Dies führt zu dem Fall, daß viele Werkstoffe für mögliche Produktinnovationen nicht entwickelt werden, da der "return of invest" bei den typischen Werkstoffherstellern nicht mehr gewährleistet ist. Damit entsteht eine wichtige Aufgabe für die Forschung, Werkstoffe in Bereichen mit Anwendungspotential zu entwickeln. Vor dem Hintergrund dieser Aufgabe hat das INM eine breite Palette an Grundlagenforschungen mit hohem Anwendungspotential begonnen und in seinem Fachgebiet, nämlich nichtmetallisch-anorganischer Werkstoffe und Komposite entwickelt, so daß die Anwendungspotentiale sichtbar werden. Die Zielsetzung der Grundlagenarbeiten basiert im wesentlichen auf neu entwickelten Methoden zur Herstellung von Nanopartikeln und nanostrukturierten Werkstoffen über chemisch synthetische Verfahren. Der Stand der Technik zur Herstellung von Nanopartikeln umfaßt Inertgasverdampfung, hochenergetisches Mahlen, Gasphasenreaktionen und chemische Synthesen. Während in den Gasphasenverfahren schon sehr viele Ergebnisse vorliegen, werden chemische Synthesen zunehmend interessant, besonders deswegen, weil die chemische Verfahrenstechnik die Möglichkeit zur preisgünstigen Herstellung bietet. Die Arbeiten finden im Bereich der keramischen Werkstoffe, der Glaswerkstoffe, der Beschichtungswerkstoffe von Glaskeramik und Kunststoffen mit nanostrukturierten Werkstoffen und im Bereich der anorganisch-organischen Nanokomposite (NANOMERe) statt.