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  • Patent
    Bifunktionale Gasdiffusionselektrode für alkalische elektrochemische Energiewandlersysteme und Verfahren zu deren Herstellung
    ( 2023-12-21) ; ;
    Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
    Die Erfindung betrifft eine bifunktionale Gasdiffusionselektrode für alkalische elektrochemische Energiewandlersysteme sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.Eine neuartige, im alkalischen Medium materialstabile, langlebige bifunktionale Gasdiffusionselektrode (GDE) umfasst erfindungsgemäß einen Schichtkörper (1) aus wenigstens einem metallischen, kohlenstofffreien porösen Substrat (2), wobei der Schichtkörper (1) an einer Elektrolytseite (3) für einen Elektrolytkontakt und an einer gegenüberliegende Luftseite (4) für einen Luftkontakt im Energiewandlersystem vorgesehen ist und einen von der Elektrolytseite (3) zur Luftseite (4) fallenden Makroporengrößengradienten aufweist und das mindestens eine Substrat (2) eine sauerstoffoxidations- und sauerstoffreduktionsaktive oder wasserstoffbildungs- und wasserstoffreduktionsaktive Katalysatorbeschichtung (5) und wenigstens teilweise eine hydrophobierende Beschichtung (6) umfasst, sodass von der Elektrolytseite (3) zur Luftseite (4) des Schichtkörpers (1) ein Übergang von hydrophil zu hydrophob vorhanden ist.
  • Patent
    Verfahren zur Signalübertragung zwischen einem Ultraschallwandler und einer Ultraschallelektronik sowie zugehörige Anordnung
    ( 2023-11-30) ;
    Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
    Bei einem Verfahren zur Signalübertragung zwischen einem Ultraschallwandler und einer Ultraschallelektronik erfolgt die Signalübertragung über eine Kabelverbindung, die wenigstens ein Aderpaar und eine Schirmung für das Aderpaar aufweist. Die Sendesignale werden dabei unsymmetrisch über beide Adern des Aderpaars mit der Schirmung als Rückleiter und die Empfangssignale symmetrisch über beide Adern des Aderpaars übertragen. Alternativ kann auch eine Kabelverbindung mit getrennten Aderpaaren für die Sende- und die Empfangssignale genutzt werden. Das vorgeschlagene Verfahren und die zugehörige Anordnung ermöglichen die Nutzung von Kabeltypen, die eine geringere Empfindlichkeit gegen mechanische Beanspruchungen und höhere Flexibilität aufweisen als Koaxialkabel bei verringerter Empfindlichkeit gegen externe Störfelder- und -wellen bei der Übertragung der Empfangssignale.
  • Patent
    Verfahren zur Herstellung von Calciumcarbonat-Materialien oder Calciumcarbonat-enthaltenden Materialien
    ( 2023-11-09) ; ;
    Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
    Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Materialwissenschaft und betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Calciumcarbonat-Materialien oder Calciumcarbonat-enthaltenden Materialien, wie sie beispielsweise im Bauwesen als biogenen Bau- und Konstruktionsmaterialien eingesetzt werden können.Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe eines Verfahrens, bei dem eine nachhaltige Herstellung von Calciumcarbonat-Materialien realisiert wird und insbesondere CO2beispielsweise aus der Umgebung verbraucht wird.Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, bei dem zur Realisierung einer mikrobiologisch-induzierten Calciumcarbonat-Erzeugung mindestens ein Calcium-Material oder nicht-Calcium-Material mit Poren in einer Kohlendioxid- und Wasser- oder Wasserdampf-enthaltenden Umgebung in Kontakt mit mindestens Cyanobakterien gebracht wird, wobei mindestens im Falle des Vorhandenseins von nur nicht-Calcium-Material mit mindestens den Cyanobakterien auch Calcium-enthaltendes oder Calcium-Material eingebracht wird, und weiterhin mindestens Licht zur Realisierung der Photosynthese der Cyanobakterien eingebracht wird, und nach der mikrobiologisch-induzierten Calciumcarbonat-Erzeugung das hergestellte Calciumcarbonat-Material fertiggestellt ist.
  • Patent
    Siliciumcarbid-Kies und Verfahren zu seiner Herstellung
    ( 2023-11-09) ; ; ;
    Martin, Hans-Peter
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    Deutmarg, Jörg
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    Wild, Stefan
    ;
    Wolff, Yvonne
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    Porschen, Martin
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    Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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    ESK-SIC
    Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Technischen Keramik und betrifft Siliciumcarbid-Kies, welcher beispielsweise für Feuerfestprodukte eingesetzt werden kann, und ein Verfahren, welches zur Herstellung von verschiedenen Qualitäten und Körnungen von Siliciumcarbid-Kies eingesetzt werden kann.Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Siliciumcarbid-Kies anzugeben, bei dem die SiC-Partikel eine hohe Dichte aufweisen.Die Aufgabe wird gelöst durch Siliciumcarbid-Kies, dessen Partikel zu mindestens 85 Ma.-% aus Siliciumcarbid aus SiC-Abfallprodukten bestehen und eine Dichte von 2,89 bis 3,20 g/cm3, eine Druckfestigkeit von > 2500 MPa, einen Anteil von < 5 % an Poren mit einem Äquivalentdurchmesser von > 100 µm und einen Anteil offener Porosität von < 10 % aufweisen, wobei der Siliciumcarbid-Kies mindestens überwiegend aus Partikeln mit Partikelgrößen von größer 1 mm besteht und die Partikel eine durch eine mechanische Beanspruchung erzeugte unregelmäßige Form aufweisen.
  • Patent
    Vorrichtung und Verfahren zur Gasreinigung mittels Elektrolyse
    ( 2023-10-12) ; ;
    Müller, Markus
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    Maser, Regine
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    Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
    Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von Gasen mittels Gaswäsche und elektrochemischer Oxidation, ein Verfahren sowie die Verwendungen dieser Vorrichtung• zur Entfernung von Pathogen aus dem Gas,• zur Entfernung von Lösungsmitteln aus dem Gas,• zur Sterilisation von Raumluft,• bei der Beatmung von Patienten oder der Audiometrie,• zur Entfernung von Geruchsstoffen beim 3D-Druck, in Küchen, Hotelzimmern, Kabinen auf Schiffen oder anderen Räumen, in Fahrgastkabinen von Fahrzeugen, und/oder• zur Reinigung von Abluft in Ställen und medizinischen Versuchslaboren.
  • Patent
    Brandschutzschichtverbund zur Verwendung als präventives Brandschutzmaterial
    ( 2023-06-22) ;
    Günther, Annett
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    Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
    Brandschutzschichtverbund (1) zur Verwendung als präventives Brandschutzmaterial umfassend wenigstens eine, eine transparente Brandschutzschicht (3) umgebende Kunststoffschicht (2), wobei die Brandschutzschicht (3) ein intumeszierendes Material umfasst.
  • Patent
    Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Laserbearbeitungsprozesses durch Speckle-Photometrie
    ( 2023-05-03) ; ; ;
    Krell, Thomas
    ;
    Petroll, Christoph
    ;
    Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
    Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung eines Laserbearbeitungsprozesses, bei dem wenigstens ein Bearbeitungslaserstrahl entlang einer oder mehrerer Bahnen über eine zu bearbeitende Oberfläche geführt wird, um die Oberfläche jeweils lokal aufzuschmelzen. Bei dem Verfahren wird während des Bearbeitungsprozesses von der Oberfläche reflektierte und/oder gestreute Strahlung des Bearbeitungslaserstrahls oder eines Beleuchtungslasers (7) mit einer Hochgeschwindigkeits-Kamera (2) orts- und zeitaufgelöst erfasst und aus den Bildern mittels statischer und zeitaufgelöster Speckle-Photometrie automatisiert wenigstens die Topografie oder Rauheit der Oberfläche in einem oder mehreren interessierenden Abschnitten, die Größe des jeweiligen Schmelzbades (14) und die Porosität an oder unterhalb der Oberfläche in jeweils interessierenden Abschnitten als Zustandsgrößen bestimmt. Damit werden Zustandsgrößen der bearbeiteten Oberfläche mit hoher Ortsauflösung in Echtzeit ermittelt, die auch für eine Regelung des Bearbeitungsprozesses eingesetzt werden können.
  • Patent
    Verfahren zur Erkennung von Defekten und zur Bestimmung der Porosität folienartiger Elemente
    ( 2023-04-12) ; ; ;
    Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
    Bei dem Verfahren wird von einer ersten Strahlungsquelle elektromagnetische Strahlung mit den Wellenlängen des sichtbaren Lichts strichförmig und mit einer zweiten Strahlungsquelle kohärente monochromatische elektromagnetische Strahlung auf die Oberfläche eines folienartigen Elements strichförmig auf gleiche Positionen alternierend gerichtet. Mit einer elektronischen Kamera werden Abbildungen des beleuchteten Oberflächenbereichs zeitaufgelöst erfasst und an eine elektronische Auswerteeinheit übergeben und gespeichert. Die Abbildungen werden mit vorab in gleicher Form erfassten Abbildungen verglichen, um bestimmte Defekte zu erkennen.Mit einer dritten Strahlungsquelle wird monochromatische elektromagnetische Strahlung auf eine anderen Oberflächenbereich des folienartigen Elements und zusätzlich mit einer vierten Strahlungsquelle elektromagnetische Strahlung in gepulster Form auf den anderen Oberflächenbereich oder in dessen Nähe gerichtet, so dass dynamische Speckle-Muster generiert und diese mit einer zweiten Digitalkamera orts- und zeitaufgelöst mit mehreren Abbildungen, die nacheinander ab einem Energieeintrag erfasst werden, einer Auswertung in der elektronischen Auswerteeinheit unterzogen, um die Porosität zu bestimmen, wobei dazu Grauwertintensitäten von bekannten Positionen der zweidimensional zu jeweiligen Zeiten τ erfassten Abbildungen bestimmt und daraus der jeweilige Differenzkorrelationsfunktionsverlauf und mit dessen Maximum die Porosität bestimmt wird.
  • Patent
    Grünkörper oder daraus hergestellte Sinterkörper und Verfahren zu ihrer Herstellung
    ( 2022-08-04) ; ; ;
    Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
    Die Erfindung bezieht sich auf die Gebiete der Werkstoffwissenschaft und der Verfahrenstechnik und betrifft Grünkörper oder daraus hergestellte Sinterkörper, wie sie beispielsweise als Implantatwerkstoffe, als Filter- und Infiltrationswerkstoffe oder als Trägermaterialien für freizusetzende Stoffe eingesetzt werden können.Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe von Grünkörpern oder daraus hergestellten Sinterkörpern, die eine hohe mechanische Stabilität bei gleichzeitiger gezielt eingestellter Porosität, insbesondere im Oberflächenbereich, aufweisen und ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zu ihrer Herstellung.Die Aufgabe wird gelöst durch Grünkörper oder daraus erzeugte Sinterkörper mindestens bestehend aus mindestens einem keramischen und/oder metallischen und/oder amorphen Material, wobei die Grünkörper oder die Sinterkörper ganz oder teilweise Oberflächenbereiche mit einer offenen Porosität aufweisen, und wobei die Porengröße dieser offenen Poren in Richtung der Tiefe des Oberflächenbereiches ab- oder zunimmt in Bezug auf die Porengröße im Oberflächenbereich.
  • Patent
    Verfahren zur Herstellung von Sandkernen, die für Gießereizwecke einsetzbar sind
    ( 2022-01-27) ;
    Martin, Hans-Peter
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    Haas-Köhnlein, Andreas
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    Dürr, Fabian
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    Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
    Bei dem Verfahren zur Herstellung von Sandkernen wird in einer Kernschießanlage ein Formwerkzeug (2), dessen Innenkontur der Außenkontur mindestens eines herzustellenden Sandkernes entspricht, das aus einem elektrisch leitenden keramischen Werkstoff besteht, mit einem Gemisch (1) aus Formsand und einem elektrisch leitfähigem Bindemittel befüllt. Nach dem Befüllen wird an das Formwerkzeug (2) eine elektrische Spannung angelegt, so dass sich das Formwerkzeug (2) auf eine vorgebbare erste Temperatur erwärmt;. Nach Erreichen der vorgebbaren ersten Temperatur wird der elektrische Stromfluss zum Formwerkzeug (2) abgeschaltet und über elektrisch isoliert zum Formwerkzeug (2) angeordnete Elektroden (5.3), die an die oder eine gesonderte elektrische Spannungsquelle angeschlossen sind, fließt ein elektrischer Strom durch das aus Formsand und Bindemittel gebildete Gemisch (1), so dass das Gemisch (1) auf eine zweite vorgebbare Temperatur erwärmt und nach Erreichen der zweiten vorgebbaren Temperatur, bei der der/die mit dem Gemisch gebildete(n) Sandkern(e) eine ausreichende Festigkeit erreicht hat/haben, wird der elektrische Stromfluss durch den/die gebildete(n) Sandkern(e) beendet und der/die Sandkern(e) wird/werden mit einem oder mehreren Ausstoßbolzen (6), die durch das Formwerkzeug (2) geführt sind, aus dem Formwerkzeug (2) entfernt.