• Skip to main content
  • Skip to secondary menu
  • Zur Hauptsidebar springen

Die Chemie Zeitschrift Österreichs

Das unabhängige Traditionsmagazin

  • Das Magazin
    • Über die Österreichische Chemie Zeitschrift
    • 120 Jahre
    • Abonnement
    • Mediadaten
    • Online-Archiv
  • Resorts
    • Forschung
    • Foto Freitag
    • Messe
    • Publikation
    • Personalia
    • Bildung
    • Termine
    • News-Archiv 2015
    • News-Archiv 2016
    • News-Archiv 2017
    • News-Archiv 2018
    • News-Archiv 2019
  • Studienführer Technische Chemie
  • Chemie-Lexikon
  • Links
    • L&B
    • labor
    • Kunststoff
  • Welkin Media Verlag
Aktuelle Seite: Startseite / News / Nanopartikel verschmelzen durch neue Technik zu gehärtetem Metall

Nanopartikel verschmelzen durch neue Technik zu gehärtetem Metall

27. Januar 2021 von Birgit Fischer

Forscher der Brown University haben einen neuen Weg gefunden, Nanopartikel zu verschmelzen und somit Metalle zu härten. Sie zerstören nicht, wie es beim Schmieden oder Walzen üblich ist, die inneren Strukturen der Metalle, sondern wählen den umgekehrten Weg. Sie verbinden nanometergroße Klumpen aus feinstem Pulver so miteinander, dass Korngrenzen ausbleiben. Derart hergestellte Metalle sind bis zu viermal härter als jene, die mit klassischen metallurgischen Techniken behandelt wurden.

Optimale Korngröße als Ziel

„Schmieden und andere Härtungsverfahren sind Top-Down-Methoden zur Veränderung der Kornstruktur und es ist sehr schwierig, die Korngröße zu erreichen, die optimale Härte ermöglicht. Wir haben stattdessen Nanopartikel-Bausteine geschaffen, die beim Zusammendrücken miteinander verschmelzen. Auf diese Weise können wir einheitliche Korngrößen erzielen, die präzise auf die gewünschten Eigenschaften abgestimmt werden können“, so Assistenzprofessor Ou Chen.

Diese goldene "Münze" wurde dank einer neuen Verschmelzungstechnik von Nanopartikeln hergestellt. | Foto: Chen Lab, Brown University
Diese goldene „Münze“ wurde dank einer neuen Verschmelzungstechnik von Nanopartikeln hergestellt. | Foto: Chen Lab, Brown University

Chens Team hat mit dieser Methode runde Plättchen, die sie „Münzen“ nennen, aus Gold, Silber, Palladium und anderen Metallen hergestellt, die keinen praktischen Nutzen haben, außer dass die Forscher bewiesen, dass ihre Verschmelzungstechnik funktioniert. Doch sie glauben, dass sie auch Werkzeuge wie Bohrer mit extrem harten Metallen beschichten oder thermische Generatoren herstellen können, die Abwärme in Strom umwandeln. Auch größere Bauteile für industrielle Anwendungen seien machbar.

Nanopartikel frei von Liganden

Der Schlüssel für das Funktionieren der Verschmelzung der Nanopartikel zu superfesten Verbindungen liegt laut Chen in der Chemie. Normalerweise verhindern sogenannte Liganden, das sind Moleküle oder Atome, die sich auf der Oberfläche von metallischen Nanopartikeln anlagern, die innige Verschmelzung der winzigen Teilchen. Chen ist es gelungen, diese Liganden abzuwaschen, sodass sich die Nanoteilchen schon bei geringem Druck miteinander verbinden, ohne Fehlstellen zuzulassen, die die Festigkeit reduzieren. Die Metalle behielten, wenn sie auf die neue Art hergestellt wurden, ihre sonstigen Eigenschaften wie elektrische Leitfähigkeit.

Herstellung metallischer Gläser möglich

Mit dem neuen Verfahren lassen sich sogar metallische Gläser herstellen. Diese heißen so, weil ihnen die für Metalle übliche Kristallstruktur fehlt. Sie sind amorph wie richtiges Glas. Metallische Gläser sind sehr hart, lassen sich jedoch leichter verformen als kristalline Metalle. Zudem neigen sie weniger zu Rissbildungen.

Ou Chen, Assistenzprofessor Chemie Brown University

Die Herstellung von Metallglas aus einer einzigen Komponente ist bekanntermaßen schwierig, daher sind die meisten Metallgläser Legierungen. Wir konnten jedoch mit amorphen Palladium-Nanopartikeln beginnen und mit unserer Technik ein Palladium-Metallglas herstellen.

Ou Chen, Assistenzprofessor Chemie Brown University

Ou Chen hofft, dass die Technik eines Tages für kommerzielle Produkte weit verbreitet sein könnte. Die chemische Behandlung der Nanocluster ist recht einfach. Der notwendige Druck, mit denen sie zusammengedrückt werden, liegt im Bereich der industriellen Standardausrüstung.

Kategorie: Forschung, News Stichworte: BrownUniversity, Metalle, metallischesGlas, Nanopartikel, Schmelztechnik

Haupt-Sidebar

Die aktuelle Chemie

Newsletter

  • Unser Newsletter-Archiv

Welkin Media News

Aktuelle Nachrichten aus unseren anderen Online-Portalen Lebensmittel-&Biotechnologie und Österreichische Kunststoffzeitschrift.

  • Wie schaut der Kunststoff im kleinsten Detail aus?
    am 30. März 2023 von Kerstin Sochor (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Das Zentrum für Elektronenmikroskopie Graz unterstützt schon seit vielen Jahren zahlreiche Unternehmen in der Industrie. Insbesondere die erfolgreiche Aufklärung von Gegebenheiten im Nano- und Mikrometerbereich von Proben und Produkten stellen […]

  • Biesterfeld übernimmt europaweiten KRAIBON Vertrieb
    am 30. März 2023 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Die Biesterfeld Spezialchemie und das Gummiwerk KRAIBURG gehen eine strategische Partnerschaft für den europaweiten Vertrieb von KRAIBON ein. Die dünne Folie aus unvernetztem Kautschuk kommt im Bereich Sport und Freizeit, in der Automobilindustrie […]

  • Industrieverpackungen: Für die sichere Reise rund um den Globus
    am 29. März 2023 von Birgit Fischer (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    Der neueste interpack Fachartikel über Industrieverpackungen beleuchtet, wie neue Lösungen den hohen Transportanforderungen gerecht werden. Durch viele Innovationen gestaltet die Verpackungsindustrie den Transport noch sicherer, nachhaltiger, […]

  • Adaptive Systemdruckabsenkung für mehr Energieeffizienz
    am 28. März 2023 von Kerstin Sochor (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Für hybride Spritzgießmaschinen von Netstal gibt es ab sofort eine neue Option: Die adaptive Systemdruckabsenkung ermittelt im Hydrauliksystem permanent den optimalen Betriebsdruck. Das nachrüstbare Feature senkt bei mindestens gleicher […]

  • Lebensmittelsicherheit bei Kunststoffverpackungen
    am 27. März 2023 von Kerstin Sochor (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Das Projekt SafeCycle untersucht bis Dezember 2024 mögliche Quellen für die Kontaminationen von recycelten Kunststoffen mit DNA-reaktiven Substanzen. Ziel ist ein Maßnahmenkatalog mit klaren Empfehlungen zur Vermeidung von Kontaminationen in […]

  • Veranstaltung „Zukünftige, Europäische Verpackungsverordnung“
    am 27. März 2023 von Birgit Fischer (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    Die Veranstaltung „Zukünftige, Europäische Verpackungsverordnung" von ARA und OFI am 12.04.2023 informiert über die Auswirkungen der neuen Verordnung. Insbesondere die vorgeschlagenen Änderungen der Verpackungsverordnung in den Themenbereichen […]

  • 1 Million korrekt entsorgte Verpackungen mit RecycleMich-App
    am 27. März 2023 von Kerstin Sochor (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Österreichs erste Recycling-App feiert ihren zweiten Geburtstag mit einer stolzen Bilanz: 1 Million recycelte Einweg-Verpackungen aus Kunststoff und Metall, 18.000 glückliche Gewinnerinnen und Gewinner und Kooperationen mit Großevents wie dem […]

  • Cubicure erhält ISO 9001 Zertifizierung
    am 21. März 2023 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Das Wiener 3D-Druck-Unternehmen Cubicure hat die ISO 9001 Zertifizierung von Qualitätsmanagementsystemen erhalten. Dank der Umsetzung dieser Norm konnte Cubicure die Wertschöpfungskette optimieren und dadurch die Produktentwicklung […]

  • Pipettier-Automation im Laborbetrieb
    am 21. März 2023 von Birgit Fischer (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    Die Labor-Automatisierungslösung von Essert und Weiss Pharmatechnik ermöglicht es, Pipettierungsprozesse schneller und autonom auszuführen. Ein 6-Achs-Roboter ist mit einer elektronischen Pipette ausgestattet und führt Handlingsaufgaben […]

  • In schnellem Schritt zu hochwertigen Kunststoffrezyklaten
    am 17. März 2023 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Die Produktion von Kunststoffrezyklaten deckt bei weitem nicht die Nachfrage und stellt die Branche vor große Herausforderungen. Die neuesten technologischen Fortschritte bei der Flakesortierung tragen dazu bei, die Lücke zwischen Angebot und […]

Schlagwörter

ABB Aktuelle Nachrichten über BASF analytica Analytik Analytik Jena Automation Automatisierung Awards B&R Borealis BR CEM CO2 Danfoss Digitalisierung Endress+Hauser EndressHauser Evonik FCIO Festo Finance Forschung Foto Freitag FotoFreitag Hardware Industrie 4.0 Jubiläum Kreislaufwirtschaft Labor LANXESS Lenzing Messe Messe München MesseNews Nachhaltigkeit OMV Personalia Publikation Pumpen Recycling Shimadzu Software Studium TU Graz Webinar

Kategorien

Copyright © 2023 · WelkinMedia Fachverlag