A.Waske, J.Eckert: Strömungskontrolle mit porösen magnetischen Hybridmaterialien

Beschreibung

Das Ziel des Projektes „Strömungskontrolle mit porösen magnetischen Hybridmaterialien“ im Rahmen des SPP 1681 ist es, ein magnetisches Hybridmaterial, dessen Durchflusseigenschaften mithilfe eines Magnetfeldes steuerbar sind, zu entwickeln. Dazu soll ein Hybridmaterial aus formanisotropen magnetischen Mikropartikeln und einer elastische Matrix mit Kanälen hergestellt werden und dessen magnetische, mechanische und strömungsmechanische Eigenschaften untersucht werden. Die Veränderung der Kanaleigenschaften soll über das Verkippen des Magnetfeldes und der damit verbundenen Winkeländerung der Partikel erfolgen, welche wiederum die Matrix elastisch verformen. Durch Formänderung des Kanalquerschnitts (z.B. kreisförmig zu elliptisch) soll eine Verkleinerung des hydraulischen Durchmessers und ein infolgedessen ansteigender Druckabfall erzielt werden.
Die externe Steuerbarkeit der strömungsmechanischen Eigenschaften in einer solchen Membran könnte vielfältige Anwendungen haben, beispielsweise als Separator oder als Teil des Separators in einer Li-/Na-Ionen-Batterie, deren Permeabilität z.B. für den Ionentransport, im Falle einer übermäßigen Wärmeentwicklung der Batterie limitiert werden muss. In der ersten Förderperiode des SPP soll im Rahmen des vorliegenden Projekts die prinzipielle Machbarkeit eines solchen neuartigen magnetischen Aktormaterials gezeigt werden. Dazu werden neben der Herstellung des Komposits vor allem die Charakterisierung dessen morphologischer, magnetischer und strömungsmechanischer Eigenschaften einen Schwerpunkt bilden.

Projektleiter

Dr. Anja Waske, IFW Dresden
Prof. Dr. Jürgen Eckert, IFW Dresden

Projektmitarbeiter

Maria Krautz, IFW Dresden

Förderzeitraum

2013 - 2015

Publikationen

[1] Zimmermann, K.; Zeidis, I.; Böhm, V.; Kaufhold, T.; Volkova, T.; Waske, A.; Krautz, M.; Schrödner, M.; Popp, J.; Kästner, M.; Spieler, C.: Mechanics of Actuators based on Magnetic Hybrid Materials with Application for Robotics, Fluid Control and Sensor Technology. Scientific Journal of IFToMM “Problems in Mechanics”, 57 (2014) 4, pp. 23-41, ISSN 1512-0740

Kontakt

IFW Dresden
Helmholtzstr. 20
01069 Dresden

Internet

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