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Studentische Arbeiten Bereich Pulver- und Suspensionsprozesse

 

Farb-Coatings für transparente High-Tech-Schichten

Im Rahmen dieser Arbeit sollen verschiedene Nanopartikel im Top-Down- (Rührwerkskugelmühle) oder Bottom-Up-Prozess (chem. Synthese) hergestellt, funktionalisiert und untersucht werden, um in einem darauffolgenden Schritt auf Gläser aufgebracht zu werden. Dabei sind im Besonderem die Grenzflächeneigenschaften zwischen Feststoff und Suspensionsmedium zu beachten, um das gewünschte Farb- und Beschichtungsergebnis zu erhalten. mehr

Feinstzerkleinerung von Mehrstoffsystemen in Rührwerkskugelmühlen

Die Verarbeitung von Mehrkomponentensystemen findet in vielen Industrien Anwendung. Eine große Rolle spielen diese beispielsweise bei der Erzaufbereitung oder im Recyclingbereich, im Bereich der Baustoffindustrie, z.B. bei der Herstellung von Kompositzementen, aber auch bei der Zerkleinerung von Hartkeramiken, da hier insbesondere der anfallende Mahlkörper- und Mühlenverschleiß eine wesentliche Komponente darstellt.mehr

Herstellung von Nano-Silizium und Graphen durch Zerkleinerung für die Entwicklung innovativer Lithium Ionen Batterien

In dem Projekt „SiGgI“ (Silicon Graphite goes Industry) wird mit einer interdisziplinären Forschergruppe ein neuartiges Anodensystem für die Anwendung in der E-Mobilität entwickelt. Hierfür soll die Zerkleinerung und Formulierung der Stoffe Silizium und Graphit in einem skalierbaren Prozess in Rührwerkskugelmühlen etabliert werden.mehr

Untersuchungen zur Skalierbarkeit von Schertestern

In vielen verfahrenstechnischen Anwendungen spielen die Lagerung und der Transport von feinen Pulvern eine große Rolle. Für die Auslegung dieser Prozesse ist daher das Wissen über die makroskopischen Pulvereigenschaften unabdingbar. Hierfür stehen am iPAT verschiedenste Schertester zur Verfügung, welche unterschiedliche Fassungsvermögen in Bereichen von Litern bis hin zu wenigen Mikrolitern erlauben. Ziel der Arbeit ist es, eine Grundlage für die Vergleichbarkeit sowohl der neuartigen als auch etablierten Schergeräte zu schaffen. Die Versuche sollen einerseits mit kohäsiven und frei fließenden Materialien durchgeführt werden und andererseits mit sphärischen und länglichen Partikeln.mehr

Ansatzentwicklung zur Bestimmung von Form und Größe toter Zonen

Ein oft unterschätzter Verfahrensschritt in Prozessen ist das Lagern. Die gängigste Form für die Schüttgutlagerung stellen hierbei Silos dar. Beim Ausfließen kommt es im Silowandbereich (teilweise gewollt) zur Entstehung von inaktiven Bereichen, sogenannten toten Zonen, in denen das Material nicht sofort bei Abzug fließt. Ziel der Arbeit ist es, Ansätze zur Vorhersage der Größe und der Form der toten Zonen zu finden. Dafür liegen die Schwerpunkte einerseits in der Aufarbeitung bereits getätigter Untersuchungen als auch in der Entwicklung neuer Untersuchungskonzepte und der Umsetzung dieser. Hierfür stehen am Institut für Modellgeräte verschiedene Geräte wie z.B. eine Silozentrifuge bereit.mehr

Charakterisierung/Fließeigenschaften von Biomasse-, Recycling- und faserartigen Partikeln

Mit dem zunehmendem Aufkommen neuer Materialien (durch z.B. Faserverstärkung) und Prozesse (wie Recycling, Biomasse, etc.) rücken längliche Partikeln immer mehr in den Fokus. Für die betriebssichere Verarbeitung solcher Schüttgüter ist das Wissen über deren schüttguttechnische Eigenschaften unabdingbar. Derzeit stehen hierfür jedoch keine etablierten Messmethoden bzw. –verfahren zur Verfügung.
Diese Arbeit wird sich darum mit angepassten und neuen Möglichkeiten zur schüttguttechnischen Charakterisierung von faserigen Schüttgütern oder deren Einzelfasern beschäftigen. Aufgrund der großen Vielfalt an Schüttgutparametern kann die Umsetzung individuell abgesprochen werden und somit je nach eurem Interesse unterschiedlich große konstruktive bzw. experimentelle Anteile aufweisen.mehr

Konstruktion eines Versuchsstandes zur Untersuchung des Einflusses der Rakelgeometrie auf ein Pulverbett

Im Bereich der additiven Fertigung nimmt die Bedeutung des 3D-Drucks in Bezug auf die Erstellung von Prototypen stetig zu. Der Pulver-3D-Druck stellt eine neuartige, universell anwendbare Form dieser innovativen Technik dar. Das Ergebnis ist dabei stark von den jeweiligen Prozess-parametern und Pulvereigenschaften abhängig.
Im Rahmen dieser Arbeit soll daher ein einfacher In-situ Versuchsstand für die Untersuchung der Rakelgeometrie auf das Pulverbett im Mikro-Computertomographen geplant, konstruiert und umgesetzt werden. Dabei stehen die Erstellung von Konstruktionsplänen und schließlich die Inbetriebnahme des Geräts im Vordergrund.mehr

Selektive Agglomeration von Mahlkörperverschleiß bei der Nanozerkleinerung von Life-Science Produkten

Die Feinstzerkleinerung organischer Partikeln in Lösungsmitteln wird im Life-Sciencebereich immer beliebter, da sinkende Partikelgrößen steigende Reaktionskinetiken bedeuten. Die Nanozerkleinerung dieser Produkte findet in einem Lösungsmittel in Mahlkörpermühlen statt. Dieser Prozess bringt durch den Abrieb an den Mahlkugeln und der Mühle immer eine Produktkontamination mit sich. mehr

Optimierung von Fließbettgegenstrahlmühlen durch eine gezielte Partikelstabilisierung

Im Rahmen einer studentischen Arbeit soll am Beispiel von Kalkstein überprüft werden, inwiefern sich Partikelstabilisatoren auf den Betrieb und die Effizienz einer solchen Fließbettgegenstrahlmühle auswirken. Dazu sind verschiedene Stabilisatoren (häufig auch Mahlhilfsmittel genannt) sowie verschiedene Prozessparameter zu untersuchen. mehr

Untersuchung der Klassiereffizienz in Abweiseradsichtern in Abhängigkeit der Partikelstabilisierung

Im Rahmen einer studentischen Arbeit soll untersucht werden, inwiefern sich chemische Stabilisatoren auf das Agglomerationsverhalten der Produktpartikel und folglich auf die Effizienz des Abweiseradsichters auswirken. Neben verschiedenen Stabilisatoren sollen dabei die Betriebsparameter des Sichters gezielt variiert werden. Als Versuchsmaterial wird Kalkstein in verschiedenen Größenfraktionen eingesetzt. mehr

Lehre_sa_zer_pap_zementindustrie_0916

Innovation in der Zementindustrie: Trockene Feinzerkleinerung mit Rührwerkskugelmühlen

Die Nachfrage nach immer feineren Produkten im unteren Mikrometerbereich ist nach wie vor steigend. In der Bau- und Füllstoffindustrie erfolgt die Feinzerkleinerung vieler Massenprodukte, wie Zement oder Kalkstein, in trocken betriebenen Mühlen, da so auf eine anschließende, energieintensive Trocknung des Mahlguts verzichtet werden kann. Aufgrund der gewünschten Partikelgrößen im unteren Mikrometerbereich wird eine hohe Energiedichte in der Mühle benötigt. Mit dem Hintergrund die Energieeffizienz zu steigern, rückt die Trockenmahlung in Rührwerkskugelmühlen als vielversprechende Variante immer stärker in den Fokus der aktuellen Forschung. mehr

Lehre_sa_zer_pap_feinzerkleinerung_0916

Trockene Feinzerkleinerung: Verweilzeitverhalten in Mahl- und Sichtkreisläufen

In der Bau- und Füllstoffindustrie erfolgt die Feinzerkleinerung vieler Massenprodukte, wie Zement oder Kalkstein, in trocken betriebenen Mühlen, da so auf eine anschließende, energieintensive Trocknung des Mahlguts verzichtet werden kann. Hierbei werden häufig sogenannte Mahl- und Sichtkreisläufe eingesetzt, in welchen das Grobgut nach der Zerkleinerung aus dem Produkt abgetrennt und zur erneuten Zerkleinerung in die Mühle zurückgeleitet wird. mehr

Lehre_SA_Zer_SaB_0416

Fallstricke in Prozessen der Pharmazeutischen Industrie: Materialablagerungen bei Zerkleinerungs- und Transportprozessen

Bei der Herstellung aller festen, pharmazeutischen Zubereitungen ist die Handhabung verschiedener Wirkstoff- und Hilfsstoffpulver essentiell. Die pharmazeutisch relevanten Prozesse erstrecken sich vom Pulvertransport über die präzise Dosierung von Pulvern bis hin zur Konfektionierung durch z.B. Mikronisierung (Feinzerkleinerung) von Wirkstoffpartikeln. mehr

Lehre_SA_FrF_Zerkleinerung_1015

Nanozerkleinerung organischer Materialien: Welche Parameter bestimmen die Nanozerkleinerung?

Die Nanozerkleinerung harter, anorganischer Materialien wurde in den letzten Jahren intensiv untersucht, mittlerweile ist der Fokus auf weiche, organische Materialien gerichtet. Anwendungsbeispiele für organische Nanopartikeln sind z.B. in der Pharmazie, der Lebensmitteltechnik oder der Elektronikindustrie zu finden. Organische Kristalle weisen eine Vielzahl spezifischer Fragestellungen auf, es gilt beispielsweise den Zerkleinerungsmechanismus genauer zu untersuchen und Phänomene hinsichtlich der Zerkleinerungsgrenze aufzuklären. mehr

Lehre_SA_FrF_Verschleiss_1015

Nanozerkleinerung pharmazeutischer Wirkstoffe: Minimierung der Produktkontamination durch Mahlkörperabrieb

Rührwerkskugelmühlen werden zunehmend für die Zerkleinerung pharmazeutischer Wirkstoffe eingesetzt, dabei liegt ein wesentlicher Anwendungsschwerpunkt auf der Feinstzerkleinerung bis in den Nanometerbereich. Bei der Zerkleinerung sind Verschleißvorgänge an den Mahlkörpern und der Mühle unvermeidbar. Insbesondere bei hochwertigen Produkten, wie Pharmazeutika oder life science Präparaten stellt die Produktreinheit einen qualitätsbestimmenden Faktor dar. Mechanismen und Strategien zur Verschleißminimierung sollen im Rahmen einer studentischen Arbeit genauer untersucht werden. mehr


AG – Mitarbeiter

Aktuelle Projekte

Future Grinding Technologies http://www.ipat.tu-bs.de/de/forschung/zerkleinern/future-grinding-technologies

Ladungsbasierte selektive Trennung submikroner Partikeln aus Zerkleinerungsprozessen mehr

Entwicklung eines Formulierungs- und Vermahlungsverfahrens für die Erzeugung innovativer transparenter keramischer Farbpigmente sowie der zugehörigen Beschichtungs-formulierung zur Glasbeschichtung mittels adaptierten Tauchverfahren mehr

Silicon Graphite goes Industry mehr

Feinstzerkleinerung von Mehrstoffsystemen in Rührwerkskugelmühlen mehr

Nanozerkleinerung organischer und anorganischer Materialien mehr

Abgeschlossene Projekte
Nanozerkleinerung von pharmazeutischen Wirkstoffen in Rührwerkskugelmühlen mehr

Beanspruchungsvorgänge in Planetenkugelmühlen und deren Anwendung auf die Maßstabs- und Mühlenübertragung mehr

Entwicklung eines Verfahrens und der Anlagentechnik zur kontaminationsminimierten Feinstzerkleinerung organischer Wirkstoffe auf der Basis des elektromechanischen Wirkprinzips mehr

PVZ-Verbundprojekt SynFoBiA
Verarbeitung nanopartikulärer Wirkstoffe zu neuartigen festen Formen mehr

Steigerung der Energieeffizienz durch Steuerung der Fließeigenschaften und Minimierung der Agglomeration bei der trockenen Feinzerkleinerung mehr

Ressourceneffiziente chemische Synthese – Prozessentwicklung in Kugelmühlen für lösungsmittelfreie Reaktionen (RESPEKT) mehr