Diplom- oder Masterarbeit: Charakterisierung der Grenzflächenbindung von Hochleistungs-Holzwerkstoffen

Holz kann durch strukturelle Veränderungen in ein Hochleistungsmaterial umgewandelt werden. Am IVW wurde eine effiziente Strategie zur Modifizierung von Holz in hochleistungsfähige Strukturwerkstoffe durch Manipulation der Mikro-/Nano-Grenzflächen entwickelt. Bei diesem Verfahren wird eine Sekundärschicht (hauptsächlich Zellulose) zwischen zwei Holzplatten (Furnier) aufgebracht, um eine physikalische Verbindung herzustellen und so ein laminiertes Holz mit verbesserten Eigenschaften zu erzeugen. Das behandelte Holz weist im Vergleich zu natürlichem Holz eine 16- bzw. 20-fache Steigerung der Querzugfestigkeit und des Elastizitätsmoduls auf. Diese Ergebnisse widersprechen den Mischungsregeln und der konventionellen Laminattheorie. Die Mechanismen, die zu einer solchen Steigerung führen, sind noch unbekannt und die Bindungseffekte an der Grenzfläche müssen noch verstanden werden.

Inhalte der Arbeit:

Ziel dieser Arbeit ist es, die Bindung an der Grenzfläche mit bruchmechanischen Analysemethoden systematisch zu charakterisieren sowie die Möglichkeit eines Synergieeffekts bei den quermechanischen Eigenschaften zu untersuchen. Zu diesem Zweck werden zunächst Holzlaminate mit unterschiedlichen Dicken und Aufbauten hergestellt. Die Werkstoffe werden dann in speziellen Versuchsaufbauten einer bruchmechanischen Analyse unterzogen. Die Grenzflächenbindungsmechanismen werden dann durch interlaminare Scherspannung (ILSS) und Schadensanalyse mit geeigneten Methoden untersucht und beschrieben.

Ihr Profil:

• Studium Maschinenbau und Verfahrenstechnik o. ä.
• Werkstoffkenntnisse (ggf. Polymerchemie, Kunststoffe und Faserverbundkunststoffe)
• Strukturierte Arbeitsweise
• gute Kommunikationsfähigkeit
• gute Englischkenntnisse sind von Vorteil