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Neue Precursorkeramik aus kondensierten molekularen Vorstufen / SPP 1037

Novel Ceramics by Solid State Thermolysis of Precursors

16.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Die Thermolyse kondensierter molekularer Vorstufen (Precursoren) ermöglicht den Aufbau völlig neuer keramischer Materialien in atomaren Dimensionen. Mit dieser Methode lassen sich die Zusammensetzung und die Struktur der Materialien in weiten Grenzen variieren, wodurch ein breites Anwendungsspektrum zugänglich ist und prinzipiell Anforderungsprofile jeglicher Art gezielt erfüllt werden können. Die molekulare Struktur der Precursoren hat auf das Gefüge und die Eigenschaften der korrespondierenden Keramiken einen entscheidenden Einfluss. Daher werden innerhalb des Schwerpunktprogramms die grundlegenden Mechanismen während der Umsetzung von molekularen Vorstufen zu Precursorkeramiken untersucht. Gleichermaßen ist auch die Struktur der Thermolyseprodukte sowie die Phasenbildung und Gefügeentwicklung bei der Kristallisation dieser Materialien Gegenstand der Forschungsaktivitäten. Ein weiteres wesentliches Ziel ist die ganzheitliche Betrachtung der gesamten Prozesskette von der Synthese der molekularen Vorstufe bis zum anwendungsrelevanten Werkstoff in Verbindung mit der eingehenden Charakterisierung aller Prozesszwischenstufen und des physikalisch-chemischen Verhaltens der Endprodukte, um das Verständnis über die Korrelation zwischen dem molekularen Aufbau der Vorstufen und der Struktur bzw. den Eigenschaften der daraus abgeleiteten Werkstoffe zu vertiefen. Zur Erreichung dieses Ziels arbeiten Werkstoffwissenschaftler, Chemiker und Physiker eng zusammen, um so dem Anspruch des Forschungsthemas nach interdisziplinärer Kooperation gerecht zu werden.

The solid-state thermolysis of precursors provides a means for the architectural design of novel ceramic materials on an atomic scale. As a result the composition, structure and thus the properties of these materials can be varied and controlled to a large extent. The molecular structure of the preceramic compounds strongly influences the microstructure and the properties of the corresponding ceramic solids. Consequently, the basic mechanisms during the transformation of the molecular units into the ceramic solids are investigated within the scope of this priority programme. Furthermore, the structure of the products obtained after thermolysis as well as the phase formation and the development of the microstructure induced by the crystallisation of these solids is studied. Another main interest is represented by comprehensive treatment of the whole process that extends from the synthesis of the molecular units to materials relevant to applications. These research efforts are accompanied by the characterisation of the intermediate products and the investigation of the physical and chemical behaviour of the materials in order to gain more insight into the correlation between the molecular architecture of the precursors and the structure as well as the properties of the obtained ceramics. An important item to achieving this goal is the interdisciplinary character of the priority programme ensured by the intensive and close co-operation of material scientists, chemists and physicists.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Fritz Aldinger
Max-Planck-Institut für Metallforschung
Heisenbergstraße 3 · 70569 Stuttgart
Tel.: (0711) 689-3202 · Fax.: (0711) 689-3255
E-Mail: aldinger@mf.mpg.de

Further Information: aldix.mpi-stuttgart.mpg.de/dfg/welcome.htm