Poröse Werkstoffe at Universität Bayreuth

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Wie wird die Porengröße eingeteilt?

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Welche Materialien besitzen keine Porosität?

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Welche natürlichen poröse Materialien gibt es?

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Welche pulverförmigen Materialien gibt es?

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Welche monolithischen porösen Materialien gibt es?

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Warum beschäftigen wir uns mit porösen Materialien?

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Welche Eigenschaften sind bei porösen Materialien vergleichbar hoch?

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Wofür lassen sich pulverförmige poröse Materialien verwenden?

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Wofür werden monolithische poröse Materialien eingesetzt?

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Welche Materialdichteangaben gibt es und was bedeuten sie?

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Welche Analysemethoden zur Bestimmung der Porengröße gibt es? Reihenfolge kleine Pore -> große Pore

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Was sind Zeolithe?

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Poröse Werkstoffe

Wie wird die Porengröße eingeteilt?

Mikroporen d < 2 nm

Mesoporen 2 nm < d < 50 nm

Makroporen d> 50 nm

Poröse Werkstoffe

Welche Materialien besitzen keine Porosität?

Metalle und Hochtemperatur-behandelte Werkstoffe

Poröse Werkstoffe

Welche natürlichen poröse Materialien gibt es?

- Knochen
- Fell
- Holz
- Tone
- vulkanische Gesteine

- Holzkohle (Griechen, Ägypter; 1500 v. Chr.)
- Mörtel/Beton (300 v. Chr.)

Poröse Werkstoffe

Welche pulverförmigen Materialien gibt es?

- Silica-Gele
- Zeolithe
- Aktivkohlen
- poröse Gläser
- MCM-Materialien
- Pillared Clays
- Kohlenstoff-Nanoröhren
- Poröse Polymere

Poröse Werkstoffe

Welche monolithischen porösen Materialien gibt es?

- Schäume
- Wabenstrukturen
- 3D periodische Strukturen
- Hohlkugeln
- Fasermatten

Poröse Werkstoffe

Warum beschäftigen wir uns mit porösen Materialien?

Kombination von Werkstoffeigenschaften (mechanisch, thermisch, elektrisch, chemisch,...) und Struktureigenschaften (Oberfläche, geringer Dichte, ...)

Poröse Werkstoffe

Welche Eigenschaften sind bei porösen Materialien vergleichbar hoch?

thermische Leitfähigkeit

Poröse Werkstoffe

Wofür lassen sich pulverförmige poröse Materialien verwenden?

- Heterogene Katalyse: Katalysator, Katalysatorträger
- Gasadsortion: z. B. Geruchs- und Schadstoffentfernung
- Gastrennung und Membrantechnologie
- Molekularsieb
- Wärmespeicherung
- Wirkstoffspeicher
- spezielle Anwendungen: z.B. optische Schalter

Poröse Werkstoffe

Wofür werden monolithische poröse Materialien eingesetzt?

- Abgasfilter

- Leichtbau- und Sandwich-Strukturen

- Ofenauskleidung

- thermische Isolierung

- Knochenersatz

- Katalysatorträger

- Wärmetauscher

- 3-Wege-Katalysator


Poröse Werkstoffe

Welche Materialdichteangaben gibt es und was bedeuten sie?

- Reindichte: Volumen des bis zur Porenfreiheit zerkleinerten Stoffes
- Rohdichte: Volumen des Korns einschl. der Poren
- Schüttdichte: Volumen des Korns einschl. der Poren und Kornzwischenräume

Poröse Werkstoffe

Welche Analysemethoden zur Bestimmung der Porengröße gibt es? Reihenfolge kleine Pore -> große Pore

Gasadsorption, Hg-Intrusion, Elektonenmikroskopie, Lichtmikroskopie (CT)

Poröse Werkstoffe

Was sind Zeolithe?

kristalline Alumosilikate: mikroporöse Gerüststruktur aus AlO4- und SiO4 Tetraedern

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