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Öffentlich geförderte Projekte der
Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im DIKDFG-Schwerpunktprogramm SPP 1369: Untersuchungen zur Polymer-Füllstoff-Interphasendynamik verstärkter Elastomere: Experimente, Modellierung und Theorie
Förderstelle:
Deutsche Forschungsgemeinschaft (KL 1409/4-1)
Projektpartner:
MPI für Polymerforschung Mainz (Prof. T. A. Vilgis), DIK (PD Dr. M. Klüppel)
Laufzeit:
01.07.2008 - 30.06.2011
In diesem Projekt soll der Einfluss des temperatur- und frequenzabhängigen Gradienten der Verglasung der Polymerketten in der Nähe der Füllstoffoberfläche auf die linear- und nichtlinear viskoelastischen Eigenschaften verstärkter Elastomere analysiert werden. Die Bedeutung des Füllstofftyps, Konzentration und Oberflächenaktivität (spezifische Oberfläche, Rauheit und Energieverteilung) für die Glasübergangsdynamik von Elastomerkompositen soll mittels theoretischer Methoden und experimenteller Techniken, wie statische Gasadsorption, dielektrische Spektroskopie, dynamisch-mechanische und Spannungs-Dehnungsanalyse untersucht werden. Dabei soll ein tieferes Verständnis des Übergangs vom Matrix- zum Interphasenverhalten des Polymers nahe der Füllstoffoberfläche sowie der überlagerten Dynamik des Füllstoffnetzwerks, die durch immobilisierte Polymerschichten zwischen benachbarten Füllerpartikeln resultiert, erhalten werden.
DFG-Forschergruppe (FOR597) "Bruchmechanik und statistische Mechanik verstärkter Elastomerblends", Teilprojekt 1: Morphologie und Mikromechanik
Förderstelle:
Deutsche Forschungsgemeinschaft (KL 1409/3)
Projektpartner:
IPF Dresden (Prof. Heinrich), Universität Leibzig (Prof. Kaliske) Universität Halle (Prof. Grellmann), MPI für Polymerforschung Mainz (Prof. Vilgis), DIK (PD Dr. Klüppel)
Laufzeit:
01.09.2005 - 31.03.2012
Projektseite:
Ziel der Forschergruppe ist die Ableitung von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen füllstoffverstärkter Elastomerblends sowie die skalenübergreifende Modellierung der Verstärkung und dynamischen Rissfortpflanzung in nanoskalig gefüllten, multiphasigen Elastomersystemen. Im Teilprojekt 1 soll der Zusammenhang zwischen Füllstoffverteilung auf die Blendphasen und den bruchmechanischen Eigenschaften aufgeklärt werden. Zudem soll der Einfluss des "Confinements" auf die Verglasungsdynamik von Polymerketten in nanoskaligen Füllstoffgefügen mittels dielektrischer Relaxationsspektroskopie analysiert werden, um ein tieferes Verständnis der Polymer-Füller- und Füller-Füller-Kopplung zu erhalten. Darauf aufbauend soll ein mikromechanisches Konzept zur Deformationsmechanik gefüllter Elastomerblends im Hinblick auf bruchmechanische Eigenschaften weiterentwickelt und anhand experimenteller Daten validiert werden.
DFG Forschergruppe (FOR 548) "Polysialinsäure: Evaluation eines neuen Werkstoffs als Gerüstsubstanz für die Herstellung artifizieller Gewebe", Teilprojekt 3: Development of techniques for the production of 2D- and 3D-solids from polysialic acids and characterization of hierarchic self-organization structures
Förderstelle:
Deutsche Forschungsgemeinschaft (FOR 548)
Projektpartner:
Medizinische Hochschule Hannover (Prof. Gerardy-Schahn, Prof. Grothe), Universität Hannover (Prof. Behrens, Prof. Kirschning, Prof. Scheper), DIK (Prof. Schuster)
Laufzeit:
09.07.2004 - 01.09.2011
Projektseite:
In diesem Projekt sollen für die Regeneration von peripheren Nerven definierte Gerüstwerkstoffe aus elektrogesponnenen Nanofasern hauptsächlich aus natürlicher und chemisch modifizierter Polysialinsäure (polySia) in Kombination mit anderen Polymeren hergestellt werden. Die Hauptaufgabe in dem Projekt ist den Einflusses der Fasermorphologie, Orientierung des Filaments, die Maschenweite des Faservlieses und die chemisch und mechanische Stabilität der Fasern zu untersuchen. Innerhalb der Forschergruppe wird eine größere Menge an Materialien für "in vitro" und "in vivo" Untersuchungen als auch zur Charakterisierung bereitgestellt.
DFG-Forschergruppe (FOR 492) "Dynamische Kontaktprobleme mit Reibung bei Elastomeren"
Förderstelle:
Deutsche Forschungsgemeinschaft (KL 1409/1), (KL 1409/2)
Projektpartner:
Universität Hannover: Institut für Mechanik (Prof. Popp, Prof. Besdo), Mechatronik-Zentrum (Prof. Heimann), IBNM (Prof. Wriggers, Prof. Nackenhorst), DIK (PD Dr. Klüppel)
Laufzeit:
01.10.2002 - 31.09.2008
Die DFG-Forschergruppe hatte das Ziel, den Reibungsprozess bei Elastomeren - mit dem Schwerpunkt Reifen - mittels physikalischer Konzepte und ingenieurstechnischer Methoden zu beschreiben.
Teilprojekt1: Oberflächengeometrie und Reibkontakt auf der Mikroskala
Ziel dieses Teilprojektes war die Modellierung und Analyse mikroskopischer Einflussfaktoren auf den elastischen Kontakt und die Reibung zwischen Elastomeren und rauen Oberflächen unter dynamischen Bedingungen. Die Bedeutung der mikroskopischen Rauheiten der Reibflächen für den Reibkontakt und damit zusammenhängende Adhäsions- und Reibungsphänomene auf makroskopischer Längenskala wurde aufgeklärt. Damit konnte ein wichtiger Beitrag für die Entwicklung physikalisch motivierter Materialmodelle für FE-Simulationen elastischer Kontaktprobleme mit Reibung bei Elastomeren geleistet werden.
Teilprojekt 2b: Mikromechanik der inneren Reibung
In diesem Teilprojekt wurde die Wirkung nicht-linearer Hystereseverluste auf das Reibverhalten modelliert, d. h. die innere Reibung von füllstoffverstärkten Elastomeren wurde durch mikromechanische Konzepte beschrieben. Dazu wurde auf ein kürzlich entwickeltes Modell zum spannungsinduzierten Bruch von Füllstoffclustern zurückgegriffen, welches eine fundierte Beschreibung von Spannungserweichung und füllstoffinduzierten Hysterese erlaubt. Schwerpunkt im Projekt war die Erweiterung dieses Materialmodells im Hinblick auf Zeit-, Frequenz und Temperatureffekte.
Ansprechpartner im DIK:
Priv.-Doz. Dr. rer. nat. Manfred Klüppel
Anfragen an Webmaster @ DIKautschuk.de
Ursprungsadresse der DIK-Homepage: www.DIKautschuk.de
