Kurzzusammenfassung 18. FAST/SPS Expertenkreis Treffen

Am 18.06.2021 fand das 18. Treffen des Expertenkreises “Field Assisted Sintering Technique/Spark Plasma Sintering” wieder in einem Online Format statt. Der Einladung des Expertenkreises folgten zahlreiche nationale sowie internationale Teilnehmer aus Industrie, Forschungsinstituten und Universitäten. Durch das Programm führten der Expertenkreisleiter Prof. Dr. Olivier Guillon mit Prof. Martin Bram, Forschungszentrum Jülich.

Mathias Herrmann (Fraunhofer IKTS) startete mit einem Überblick zur Anwendung der FAST/SPS-Technologie im industriellen Umfeld bei IKTS. Der Vortrag konzentrierte sich später auf die Bedeutung der Kombination von Experiment- und FEM-Simulation zur besseren Kontrolle der Verarbeitungsbedingungen während des FAST/SPS-Zyklus.

Nachfolgend gab Diletta Giuntini (Technische Universität Eindhoven) einen Vortrag zum Thema FAST-SPS für nano/mikro-strukturierte Verbundwerkstoffe auf Keramikbasis. Der Vortrag konzentrierte sich auf die Freisetzung des Potenzials der FAST/SPS-Technologie bei der Herstellung von Materialien mit Nanostrukturen durch sorgfältige Optimierung des Prozessfensters.

Danach diskutierte Johannes Trapp (Fraunhofer IFAM Dresden) in seinem Vortrag die Frage, wie Finite-Elemente-Simulationen helfen können, das Spark-Plasma-Sintern zu verstehen. Er hat eine Kombination aus makroskopischen und mikroskopischen Modellen gezeigt, um einen Einblick in die Temperaturverteilung bzw. den Verdichtungsmechanismus während der FAST/SPS-Verarbeitung zu erhalten.  

Den zweiten Vortragsblock startete Igor Veremchuk (Max Planck Institut für Chemical Physics of Solids, Dresden), er stellte Spark Plasma Sintering = Spark Plasma Synthesis vor. Herr Veremchuk diskutierte umfassend die elektrochemischen Festkörperreaktionen während FAST/SPS. Der Vortrag zeigte das Potenzial der Synthese von Materialien durch diffusionsgesteuerte Festkörperreaktionen in FAST/SPS.   

Im nächsten Vortrag stellte Mathias von Spalden (Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS) niedertemperatur-SPS von Hartmetallen mit verschiedenen Bindersystemen vor. Er zeigte die Verwendung verschiedener Bindersysteme zur Verfestigung von Hartmetallen durch Festkörpersintern mittels FAST/SPS. Seine Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass die Zusammensetzung des Binders und die Erhöhung des Drucks entscheidende Faktoren für die Verdichtung beim Niedertemperatur-SPS von Hartmetallen sind.

Es folgte Robert Pippig (Technische Universität Chemnitz) mit einem Vortrag über den Einfluss der Matrixpulvergröße auf die Zugfestigkeit eines mit FAST hergestellten AMC. Er zeigte das Verdichtungsverhalten der 35 Vol% SiC- und AlSi7Mg0,6-Verbundwerkstoffe in FAST/SPS. Weiterhin zeigte er einen Optimierungsansatz für die mechanischen Eigenschaften von Aluminium-Matrix-Verbundwerkstoffen ohne Änderung der Sinterparameter, sondern der Ausgangsverbundpulver.

Im letzten Vortrag erläuterte Anton Salomon (Technische Bergakademie Freiberg, Institut für Werkstoffwissenschaft) die Anpassung von SPS/FAST an die Synthesen von ausgewählten Spinellen. Er zeigte das FAST/SPS-Verfahren als eine mögliche energieeffiziente Technologie zur Herstellung verschiedener Spinelle.

Abschließend gab Prof. Olivier Guillon bekannt, dass im kommenden Jahr der 10. Jahrestag der Expertenkreis Treffen sein wird. Das 19. Treffen des Expertenkreises ist für den 1. Dezember 2021 angesetzt.

Dr.-Ing. Tarini Prasad Mishra and Magdalena Kohn

 

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