Nanocomposites (Seminar)
Kunststoffverstärkung durch Carbon Nanotubes, Graphen und Nanopartikel zur Eigenschaftsverbesserung und Funktionsintegration
- Buchungscode: FC129
Nanocomposites mit optimierten Grenzflächen Nanocomposites stellen den Verbund verschiedenartiger Materialien auf der Nanoskala dar und können durch ihre bessere Homogenität in optimaler Weise die Vorteile beider Komponenten kombinieren. So können unter anderem durch die Dimension der Strukturen völlig homogene optische Eigenschaften, und damit beispielsweise Transparenz, erzielt werden, was oft gänzlich neue Einsatzgebiete dieser Systeme ermöglicht. Beispiele sind bereits in der Natur zu finden, etwa im Perlmutt der Muschelschalen, wo durch Kombination von Calciumcarbonat mit einer Proteinmatrix eine hohe Härte bei gleichzeitig guter Festigkeit entsteht, oder in Form von transparenten Funktionsbeschichtungen. Auch der Einsatz spezieller Nanomaterialien, wie Carbon Nanotubes, Graphen oder Quantenpunkten mit ihren einzigartigen optischen, elektronischen oder mechanischen Eigenschaften, ist in Nanocomposites äußerst attraktiv. Besondere Anwendungsrelevanz besitzen Komposite dieser Materialien mit Polymermatrices, da hier die einfache Verarbeitung des Polymers mit den speziellen Eigenschaften der Nanomaterialien kombiniert werden kann. Eine Grundvoraussetzung für das gezielte Design sowie die Herstellung von Nanocomposites mit optimalen Eigenschaften ist jedoch die Einstellung einer definierten und optimierten Grenzfläche zwischen den einzelnen Komponenten. Dies verhindert nicht nur unerwünschte Effekte wie Agglomeration oder gar Phasentrennung während der Prozessierung, sondern kann wesentlich die resultierenden Eigenschaften beeinflussen. In diesem Seminar wird nicht nur ein Überblick über die verschiedenen Typen sowie Vorteile, Möglichkeiten und Risiken von Nanocomposites gegeben, es wird auch speziell auf die erwähnte Grenzflächenproblematik eingegangen.
Kompakt-Informationen
| Art der Veranstaltung: | Seminar |
| Veranstaltungsorte: | Göttingen |
| Buchungscode: | FC129 |
| Dauer: | 1 Tag |
| Abschluss: | Teilnahme-Zertifikat der mtec-akademie an der PFH Private Hochschule Göttingen |
| Seminarleiter/Trainer: | Prof. Dr. Georg Garnweitner |
Sie erfahren in diesem Seminar zunächst die Grundlagen der Nanotechnologie und ihrer faszinierenden Möglichkeiten. Anschließend erhalten Sie eine Einführung zu Nanocomposites, den verschiedenen Typen, ihre charakteristischen Eigenschaften und Anwendungen. Der Hauptteil des Seminars widmet sich den technisch am wichtigsten Polymer-Matrix-Kompositen. Sie erlernen, welche Klassen und welche Möglichkeiten der Verbesserung der Eigenschaften von Kunststoffen es grundsätzlich gibt. Im Anschluss lernen Sie die verschiedenen Arten von nanoskaligen Füllmaterialien kennen, welche Eigenheiten sie besitzen und was es bei ihrer Einbringung in Polymere zu beachten gibt. Sie erfahren weiterhin, was man unter Oberflächenmodifizierung, Stabilisierung bzw. Grenzflächenoptimierung bei Nanomaterialien und Nanocomposites versteht und wie dies zur erfolgreichen Herstellung und ihrem Einsatz beiträgt. Abschließend wird anhand einer Reihe von Fallbeispielen die erfolgreiche Anwendung von Polymer-Matrix-Nanocomposites demonstriert. Das Seminar befähigt Sie,
- die Chancen und Risiken der Nanotechnologie allgemein grundlegend einschätzen zu können
- Sinn und Möglichkeiten des Einsatzes von Nanocomposites in verschiedenen Anwendungsgebieten zu beurteilen
- zu bewerten, welche Art von Nanocomposites für eine definierte Anwendung / Eigenschaft in Betracht gezogen werden kann
Grundlagen zu Nanocomposites
- Definition und Abgrenzung zu anderen Composites
- Grundlagen der Nanotechnologie
- Arten von Nanocomposites
- Stand der Forschung: Kriterien für den Einsatz von Nanocomposites
- Anwendungsgebiete
Technologie der Polymer-Matrix-Nanocomposites
- Typen polymerbasierter Nanocomposites
- Arten von Füllmaterialien: Carbon Nanotubes, Nanopartikelfüller
- Herstellung von Polymer-Matrix-Nanocomposites
Eigenschaften von Polymer-Matrix-Nanocomposites
- Mechanische Eigenschaften
- Elektrische und optische Eigenschaften
- Funktionalität
- Toxizität und Umweltverträglichkeit
Grenzflächenoptimierung
- Oberflächenwechselwirkungen von Nanomaterialien
- Chemische Stabilisierung und Modifizierung von Nanomaterialien
- Darstellung der Möglichkeiten der Grenzflächenoptimierung durch Fallbeispiele
Aktuelle und künftige Einsatzgebiete von Nanocomposites
- Allgemeine und wirtschaftliche Überlegungen zu Nanocomposites
- Nanocomposites zur mechanischen Verstärkung im Leichtbau
- Nanocomposites als funktionale Beschichtungen
- Neuartige elektronische Bauelemente aus Nanocomposites
Ingenieure, Naturwissenschaftler, Werkstofftechniker, technische Projektleiter und technisch bzw. naturwissenschaftlich orientierte Führungskräfte und Fachkräfte, die sich über die Möglichkeiten des Einsatzes von Nanocomposites sowie allgemein über Chancen und Risiken der Nanotechnologie informieren möchten
Einbindung zahlreicher Praxisbeispiele, moderierter und im Dialog geführter Erfahrungsaustausch, Vortrag unter Einsatz zahlreicher Anschauungsmaterialien (Exponate und Materialbeispiele), Vorführung einzelner Videos, im Dialog geführter Erfahrungsaustausch, Einbindung Ihrer Wünsche und Problemstellungen in das Seminar durch schriftliche Vorabbefragung
Prof. Dr. Georg Garnweitner
Prof. Dr. Georg Garnweitner ist seit 2007 am Institut für Partikel der Technischen Universität Braunschweig tätig und leitet dort den Forschungsbereich Nanomaterialien. Bereits während seines Studiums der Technischen Chemie an der Technischen Universität Wien beschäftigte er sich mit organisch-anorganischen Nanokompositen, deren Herstellung er im Rahmen seiner Diplomarbeit an der University of New Mexico, Albuquerque/USA untersuchte. Anschließend wechselte er an das Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung Potsdam und beschäftigte sich dort mit der Synthese und den Bildungsmechanismen von Metalloxid-Nanopartikeln, über die er 2005 promovierte. Neben der chemischen Synthese liegen seine Forschungsinteressen in der Oberflächenmodifizierung und Stabilisierung von anorganischen Nanomaterialien und ihrer Anwendung insbesondere in Kompositen.
Seminarzeiten
9:00 – ca. 17:00 Uhr
Teilnehmerzahl
max. 15
Dauer
1 Tag
Inklusivleistungen
Schulungsordner mit umfangreichen Seminarunterlagen, Pausengetränke, Mittagsessen, Teilnahme-Zertifikat inkl. Dokumentation der Seminarinhalte