Beispiele von Forschungsprojekten der Kompetenzkreis-mitglieder


Stochastische Modelle zur Beschreibung von Zellteilungsprozessen und Bruchstrukturen, 2011-2014

Zur mathematischen Beschreibung von Riss- und Bruchstrukturen wurde ein stochastisches Modell eines zufälligen Mosaiks entwickelt. Dafür ist es gelungen eine Vielzahl von Kenngrößen (Mittelwerte, Verteilungen, Größen zweiter Ordnung) zu bestimmen. Betrachtet man nun einen zeitabhängigen Prozess, dessen Zustände zu jeder Zeit solche Mosaike sind, dann kann man damit Zellteilungsprozesse stochastisch modellieren.  
 
 

Rissstruktur auf einer Keramikoberfl.

Ansteuerung von LEDs durch LTCC Ferrit-Module (ALFerMo); Teilprojekt: Ferrite für LTCC-Module, 2010-2013

Innerhalb des Projektes werden Ferritpulver auf Basis des Systems NiO-CuO-ZnO-Fe2O3 untersucht. Bei einigen Zusammensetzungen der aus-gewählten Versätze wurden in ersten Versuchen hohe Dichten schon bei einer Sinterung bei den angestrebten 900°C und gute Anfangs-permeabilitäten von 500 bis 550 sowie Grenzfrequenzen von 8 bis 10 MHz erreicht. 
 

Schwindungsverhalten der Ferrite

Mikrooptische Komponenten zur Kohärenzformung für Excimer-Laser, 2010-2011

Mikrooptische Elemente spielen bei der Strahlformung in modernen Beleuchtungssystemen eine zentrale Rolle. In diesem Projekt wird die Röntgentiefenlithografie genutzt um spezielle Elemente für das Kohärenzmanagement von Excimer-Lasern herzustellen. Die Performance der finalen Elemente wird im tiefen UV-Bereich getestet. 

 

Basiselement: 1,5mm Dicke
Ziel des Verbundprojekts der Partner Universitätsklinikum Jena vertreten durch die Poliklinik für Konservierende ZHK, Innovent Technologieentwicklung e.V., Jena, der Biolitec AG, Jena und der FH Jena, vertreten durch den FB Grundlagenwissenschaften ist die Entwicklung eines Biomaterials, welches durch die Kopplung mit photoaktivierbaren Substanzen eine optimale Regeneration des parodontalen Knochens erreicht. ​ ​

Validierung eines neu entwickelten Geräts zu Messungen am Augenhintergrund, 2010

Die Carl Zeiss Meditec AG entwickelt Geräte für Messungen am Augenhintergrund anhand bildgebender Verfahren. Für ein neu entwickeltes Gerät ist eine Analyse zur Wiederholbarkeit und Reproduzierbarkeit erforderlich. Speziell wurden Inter-Operator- und Gerätevariabilität für die Macula- und RNFL-Dickenmessung bestimmt sowie ein Vergleich der Messungen mit dem Vorgänger der Neuentwicklung durchgeführt. 

RFNL Thickness Analysis​

Hexagonale Ferrite für Hochleistungs-Permanentmagnete - HexFerMag, 2009-2012

MeMe‘-Ko-Substitution ist ein vielversprechender Ansatz zur weiteren Verbesserung von Hochleistungs-Hartferrit-Materialien. Dieses Projekt behandelt die Präparation und Analyse von neuen substituierten einphasigen M- und W-Typ-Hexaferriten mit verbesserten magnetischen Eigenschaften. 

 

Strukturmodell des Strontium-Hexaferrit M-Typ

Entwicklung eines neuen Messverfahrens zur ortsaufgelösten Bestimmung des Brechungsindexes, 2009-2011

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines neuartigen Messverfahrens, welches die Erfassung von Brechzahlprofilen mit hoher Genauigkeit und geringem Mess- und Präparationsaufwand ermöglicht und auch für die Vermessung optischer Bauteile im Makromaßstab geeignet ist. Des Weiteren erlaubt das neue Verfahren eine Homogenitätsprüfung hinsichtlich Brechzahlkontinuität.
 

Gesamtkonstruktion​

Keramische Funktionsmaterialien für integrierte Mehrlagenbauelemente, 2009-2011

Im Projekt werden neuartige Funktionskeramiken für die Integration von induktiven, kapazitiven und Widerstandsfunktionalitäten in LTCC Mehrlagenschaltungen entwickelt. Dafür müssen neben der Sinter-temperatur das Sinterverhalten und das thermische Ausdehnungsverhalten aufeinander abgestimmt werden. Die Unterdrückung chemischer Reaktionen zwischen verschiedenen Funktionskeramiken stellt auch ein wichtiges Entwicklungsziel dar.
  
Permeabilität der CoM Ferrite als Funktion der Frequenz

 

Prozessentwicklung für das Laserstrahlpolieren von Quarzglasbauteilen, 2009-2011

Ziel der Forschung ist der Einsatz von Quarzglas in Spritzgusswerkzeugen. Diese Formeinsätze können einen Teil oder die vollständige Kavität bilden. Das Laserstrahlpolieren (LSP) ist dabei ein wichtiger Teil der zu entwickelnden Prozesskette, die auch die mechanische Vorbearbeitung einschließt. Dieses neue Polierverfahren wird entwickelt, untersucht und optimiert.
 
Werkzeugform, abgeformtes Bauteil

Computergestützte Multiskalenmodellierung zur Virtuellen Entwicklung Poly-kristalliner Ferroelektrischer Materialien (COMFEM) ; Teilprojekt „Materialcharakterisierung mittels Röntgendiffraktometrie an PZT-Zusammensetzungen mit Nb- oder Al-dotierung“, 2007-2010

Kundenspezifische Anforderungen bedingen neue bzw. optimierte Entwicklungs- und Fertigungsprozesse von piezoelek-trischen Keramikmaterialien auf der Basis von modifizierten Blei-Zirkonat-Titanat (PZT). Das Forschungsprojekt beinhaltet eine detaillierte XRD-Phasenanalyse und eine präzise Bestimmung der Gitterkonstanten für dieses System.
 

 
XRD-Diffraktogramme: Phasenübergang PZT mit 1.0 mol % Nb-Dotierung

Charakterisierung hochschmelzender Metalllegierungen mit Hilfe von Untersuchungen zum Zeitstand- und Kriechverhalten, ab 2005

Ziel des Verbundprojektes ist es, Werkstoffe für Thermoelemente und Thermoschutzrohre aus hochschmelzenden Metallen (Edel- und Refraktärmetalle) in verschiedenen Behandlungszuständen mit Hilfe eines neu zu entwickelnden Versuchsstandes zu untersuchen und für spezielle Anwendungen zu optimieren. 
 
Testzugversuch an Platin-Probe

 

Thermulab – Thermodynamische Multisensorik zu Überwachung von Hochtemperaturprozessen, insbesondere in Abgaskanälen (Teilthema: TC-Alterungsoptimierung)

Ziel des Verbundprojektes ist die Entwicklung eines Multisensors mit kombinierten Druck- und Temperaturmessungen mit integrierter Auswerteelektronik im Hochtemperaturbereich. Dies umfasst die Weiterentwicklung und Lebensdauerverlängerung vorhandener Sensoren sowie die Vermeidung von Ausfällen.
 

 

Gefüge NiSi-Thermodraht nach vorzeitigem Ausfall bei Einsatz​​

Entwicklung einer Untersuchungsmethodik zur Bestimmung von Verformungskenngrößen im Hochtemperaturbereich

Ziel ist die Entwicklung einer Untersuchungsmethode zur Ermittlung von Verformungskenngrößen im Hochtemperatur-Bereich. Die Kenntnis vom temperaturabhängigen Werkstoffverhalten (z.B. Bruchdehnung, Elastizitätsmodul) dient für Simulationsrechnungen, z. B. Bewertung des Deformationsverhaltens von Bauteilen im Hochtemperatureinsatz.