Formgebung und Fügen multifunktionaler duktiler Keramik-Metall-Werkstoffverbunde mit definierten Nano/Makro-Strukturmerkmalen für die Energie- und Umwelttechnik

Der Grundgedanke des ECEMP: vom Atom zum komplexen Bauteil ist eine weitestgehend ganzheitliche und damit multiskalige Werkstoffentwicklung. Unsere Leseart dieses Anspruches orientiert sich dabei an den hier dargestellten Aspektebenen, die den zunächst widersprüchlichen Charakter metallischer und ionischer bzw. kovalenter Bindungen in den zu kombinierenden Werkstoffen Metall und Keramik ebenso aufgreifen, wie die werkstofflichen Kenn- und Zielgrößen, welche letztendlich quantitatives Maß für das Potential der neuartigen Werkstoffverbunde und Verbundwerkstoffe sein sollen. Die Verifizierung ausgewählter Technologien und Fertigungsverfahren erfolgt dabei im Rahmen der Demonstratorfertigung. Diese Sichtweise ist unmittelbar mit den Begriffen System, im Sinne werkstofflicher Interaktion sowi e Technologie, im Sinne der industriellen Nutzung, verbunden. Metall-Keramik-Verbunde sind ein seit den Anfängen überwiegend empirisch geprägtes Erfahrungsgut. Daher wird deren Weiterentwicklung grundsätzlich an ein iteratives Vorgehen bei der Verknüpfung von grundlagenwissenschaftlichem und ingenieurtechnischem Wissen gebunden sein. Die Kombination der beiden Werkstoffklassen Metall und Keramik in einem Bauteil führt zur Erhöhung der Funktionsdichte, und kann vor dem Hintergrund einer Miniaturisierung desselben betrachtet werden. Beide Aspekte stellen somit die wirtschaftliche Relevanz entsprechender multifunktioneller (Verbund-)Bauteile und damit auch deren industrielle Nachfrage, im Sinne eines obligatorischen Entwicklungskriteriums, grundlegend sicher. Ausgehend von den als Pulver , Granulat oder Faser vorliegenden metallischen und keramischen Rohstoffen werden dazu die Konzepte Pulvertechnologie, Metallfasereinlagerung und partielle Reduktion von Oxiden zur Formgebung und Konsolidierung entsprechender Werkstoffmodifikationen genutzt.