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Einfluss des Kontaktwinkels auf die Rheologie und Mechanik poröser Fest-stoffe auf Basis von Kapillarsuspensionen mit Polymerbrücken

Einfluss des Kontaktwinkels auf die Rheologie und Mechanik poröser Fest-stoffe auf Basis von Kapillarsuspensionen mit Polymerbrücken
Typ:Bachelorarbeit
Datum:nach Vereinbarung
Betreuer:

M.Sc.Katharina Hauf

Motivation

Auf der Grundlage von sogenannten Kapillarsuspensionen, welche aus einer Mikropartikel-Dispersion in einer flüssigen Hauptphase und einer mit der Hauptphase nicht mischbaren zweiten flüssigen Phase bestehen, lassen sich poröse Feststoffe mit einstellbaren physikalischen und mechanischen Eigenschaften herstellen. Dazu werden als Zweitphase flüssige Monomere, bzw. Klebstoffe eingesetzt, welche nach der Aushärtung Polymerbrücken zwischen den Partikeln ausbilden und diese dauerhaft verbinden.

Hierbei spielt u.a. die Benetzbarkeit der Zweitphase auf den Partikeln eine wichtige Rolle, sowohl für die rheologischen Eigenschaften in der Paste, als auch vermutlich auf die mechanischen Eigenschaften der daraus hergestellten porösen Köper.

      

Abbildung 1: Poröser Feststoff aus hydrophilen (links) und hydrophoben (rechts) Glashohlkugeln mit 3 vol-% Epoxydharz als Zweitphase. Je nach Benetzungsgrad bilden sich der „pendular state“ (links) oder der „capillary state“ aus.

 

Aufgabenstellung

Im Rahmen dieser Arbeit sollen die Kontaktwinkel, bzw. die Benetzbarkeit von Glas-Mikro-Partikeln über Hydrophobierung schrittweise eingestellt werden. Diese Partikel dienen als Ausgangsstoff für die Kapillarsuspensionen und Feststoffe, welche näher untersucht werden sollen bezüglich:

Kontaktwinkelmessung         
Fließverhalten der Kapillarsuspensionen
Porosität hergestellten Körper
Bruch- und Druckfestigkeit der hergestellten Körper

Ziel der Arbeit ist es den Zusammenhang zwischen den eingestellten Kontaktwinkeln und der mechanischen Festigkeit der hergestellten porösen Feststoffe zu untersuchen um ggf. eine Einstellgröße für die Herstellung von Bauteilen, wie Filtern über die Benetzbarkeit der Partikel zu erhalten.

Art der Arbeit: Bachelorarbeit

Beginn: nach Vereinbarung

Kontakt: M.Sc. Katharina Hauf

             Raum 218

Tel.: +49 721 608 -43757

E-Mail: katharina.hauf@kit.edu