Nachhaltige Werkstoffe für tribologische Anwendungen auf Basis regenerierter Cellulosefasern und Biopolymere

Das Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe (IVW) GmbH ist eine der weltweit führenden Einrichtungen auf dem Gebiet der Verbundwerkstoffe. Wir erforschen die gesamte Wertschöpfungskette der Verbundwerkstoffe von den wissenschaftlichen Grundlagen bis zum Bauteil. Zum nächstmöglichen Termin schreiben wir folgende studentische Arbeit aus:

Diplom- oder Masterarbeit (ggf. auch Studien- oder Bachelorarbeit) mit dem Titel

Nachhaltige Werkstoffe für tribologische Anwendungen auf Basis regenerierter Cellulosefasern und Biopolymere

Durch Klimawandel und Biodiversität werden vielfältige Beiprodukte in der Landwirtschaft produziert, für die neue Anwendungsmöglichkeiten gesucht werden. Zusätzlich entstehen aus recycelten Abfallströmen neue Materialien, für die hochwertige Einsatzmöglichkeiten gesucht werden. Gleichzeitig besteht in vielen Bereichen des Anlagen-, Maschinen- und Fahrzeugbaus ein hoher Kostendruck, hochpreisige Werkstoffe aus der klassischen erdölbasierten Wertschöpfungskette durch nachhaltig produzierte Werkstoffe mit einem hohen Anteil an biobasierten Komponenten zu ersetzen. Neben der Kunststoffmatrix sollen vor allem die in tribologischen Werkstoffen häufig eingesetzten, aber in der Herstellung besonders energieintensiven Fasern und Festschmierstoffe ersetzt werden. Bevor diese jedoch durch biobasierte Füllstoffe ersetzt werden können, muss deren vergleichbare oder besser Eignung nachgewiesen werden.

Inhalte der Arbeit:

Das Kompetenzfeld „Materialkreisläufe“ befasst sich u.a. mit der Charakterisierung von Fasern und Polymeren für die Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) und recycelten Komponenten inkl. Bioverbundwerkstoffe. Wesentliche Charakterisierungstechniken sind thermische Analyse, Mikroskopie und Computertomographie. In Zusammenarbeit mit dem Kompetenzfeld „Tribologie“ sollen neue Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen für Reibungs- und Verschleißanwendungen untersucht werden.

Im Rahmen dieser Arbeit sollen regenerierte Cellulosefasern und landwirtschaftliche Beiprodukte für tribologische Anwendungen untersucht werden. Dabei werden neue Formulierungen sowie ein traditionelles Referenzmaterial mittels Compounding hergestellt, die anschließend in standardisierten tribologischen Messungen auf ihr Reib- und Verschleißverhalten hin untersucht werden.

Ihr Profil:

• Studium Maschinenbau, Verfahrenstechnik, Kunststofftechnik o. ä.
• Werkstoffkenntnisse (ggf. Polymerchemie, Kunststoffe und Faserverbundkunststoffe)
• Strukturierte Arbeitsweise, Software- und Programmierkenntnisse
• Spaß an experimentellen Arbeiten
• Gute Kommunikationsfähigkeit