20 JAHRE - Bayerische Forschungsstiftung

Hochfeste Blähglasgranulate aus Recyclingglas
Links: Zugversuch nach einarbeitung der neuartigen Körnung in standard-Probekörper;
rechts: morphologie der bruchfläche einer blähglasgranalie im rem
Die steigerung der Druckfestigkeit von blähglasgranalien durch gezielte und systematische
beeinflussung des blähprozesses sowie die integrierte oberflächen- und
strukturmodifizierung zur einbindung in die Kunststoffmatrix waren gegenstand
dieses Forschungsprojektes.
Der einsatz von blähglasgranulat zur herstellung
von Verbundsystemen ist aufgrund der
geringen Druckfestigkeit der blähglasgranalien
momentan auf druckarme Verarbeitungsverfahren
(z. b. gießprozesse) limitiert. Die
entwicklung hochfester blähglasgranulate
könnte deren Verwendung für Formgebungsverfahren,
wie z. b. extrusion und spritzguss,
für Kunststoffteile ermöglichen und damit
das anwendungsspektrum entscheidend erweitern.
eine deutlich höhere Festigkeit der
granalien würde die einarbeitung als Leichtzuschlag
in polymere werkstoffe zulassen
und neue anwendungsfelder erschließen.
Der einbau von blähglas in eine Polymermatrix
verbessert zusätzlich das tribologische
Verhalten des neuen Verbundwerkstoffs.
schwerpunkt der untersuchungen war die
systematische blähmittelauswahl. Die blähmittel
wurden hauptsächlich nach den Kriterien
blähwirkung, blasengrößenverteilung
und dem Verhältnis blasendurchmesser/stegdicke
(bzw. blasenzwischenwände) beurteilt.
Die optimierung dieser Parameter sollte zur
Festigkeitssteigerung des blähglasgranulats
führen.
200 µm
Den ersten schwerpunkt der untersuchungen
im Labormaßstab bildete die gruppe der
Phosphate. Phosphate wirken im glasnetzwerk
als netzwerkbildner und tragen somit
zusätzlich zur Kornfestigkeit bei. Die blähwirkung
bei den Phosphaten beruht auf der wasserdampfentwicklung
und enthält somit keine
umweltschädlichen bestandteile. außerdem
wurden die Festigkeitssteigerung durch mikroglasmahlung
und eine verbesserte anbindung
an die Polymermatrix mittels silanisierung
erprobt. abschließende Versuche
zeigten, dass mit unterschiedlichen Verfahren
wie compoundierextruder, einschneckenextruder,
spritzguss oder imc eine einarbeitung
der entwickelten Körnungen realisiert
werden kann.
materiaLwissenschaFt
abgeschLossene ProJeKte
ProJeKtLeitung
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gewerbegebiet ost
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Karl weinberger
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Dresden e. V.
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universität bayreuth
Lehrstuhl Keramische werkstoffe cme
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