2017-04-01  –  2020-03-31

260.949,53 EUR

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für Werkstoffanwendungen im Maschinenbau, Aachen, Nordrhein-Westfalen

03ET6109D

Mechanische Speicher - Rotationsenergie [EA2332]

01172071/1  –  SESAM

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)

Energie

Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Dauermagnetwerkstoffs mit verbesserten mechanischen Eigenschaften für den Einsatz in hocheffizienten, ultraschnell drehenden Schwungrad-Energiespeichern, die im Vergleich zum heutigen Design eine Frequenzerhöhung ermöglichen und kostenverträglich in Massenproduktion herstellbar sind. Erreicht werden soll dieses Ziel durch Optimierung der Legierungszusammensetzung im Magnetwerkstoff sowie durch Zusatz partikulärer Verstärkungsstoffe zur Erhöhung der Bruchfestigkeit. Dazu müssen die mechanischen Eigenschaften und Versagensmechanismen der Magnetwerkstoffe untersucht und verstanden werden. Das Institut für Werkstoffanwendungen der RWTH Aachen wird als Projektpartner deshalb die werkstofftechnischen Untersuchungen und Analysen der Magnetwerkstoffe durchführen. Zunächst soll der Mechanismus, der zum Versagen der bisher verwendeten Magnetwerkstoffe führt, aufgeklärt werden und ein Anforderungsprofil für den zu entwickelnden Magnetwerkstoff erstellt werden. Dazu werden Prüfverfahren definiert und Benchmarking-Versuche bei statischer und dynamischer Belastung durchgeführt. In Vorversuchen haben sich 4-Punkt-Biegeversuche zur Charakterisierung der quasistatischen Eigenschaften, sowie zyklische Biegeversuche mit der gleichen Probengeometrie als geeignet erwiesen. Außerdem werden die Bruchflächen von Probekörpern fraktographisch im Elektronenmikroskop untersucht, metallographische Schliffe angefertigt und die Dichte der Probekörper ermittelt. Die definierten Prüfverfahren sollen im weiteren Verlauf des Projektes dann genutzt werden, um die neu entwickelten und von den Projektpartner hergestellten Werkstoffe mechanisch zu charakterisieren und fraktographisch zu analysieren. Mit den gewonnenen Erkenntnissen kann dann eine optimale Werkstoffzusammensetzung, das optimale Herstellungsverfahren und die optimale Beschichtung der Magnete ausgewählt werden.