Partikelsynthese

Prof. Dr. Georg Garnweitner

Vorlesungsinhalt

Partikelsynthese bedeutet die Erzeugung von Feststoffteilchen durch Wachstumsprozesse, ausgehend von atomaren oder molekularen Bausteinen. Hierdurch können wesentlich homogenere Partikelsysteme, verglichen mit Zerkleinerungsprozessen, erhalten werden (also vor allem Pulver mit einheitlicher Partikelgröße und ?form). Dies macht die Partikelsynthese in vielen Verarbeitungsprozessen, etwa in der pharmazeutischen Industrie, unerlässlich zur kontrollierten Herstellung von Pulvern mit hoher Qualitätsanforderung. Zukünftig wird die Partikelsynthese zur Erzeugung von Materialien mit überlegenen Eigenschaften, etwa bei Metallen und Keramiken, Kompositmaterialien und auch Nanomaterialien, noch stärkere Bedeutung erlangen.

Ein Verständnis der grundlegenden Zusammenhänge ist für die praktische Anwendung der Partikelsynthese äußerst wichtig, da nur bei einer genauen Einhaltung der wesentlichen Einflussgrößen eine konstante Produktqualität erhalten werden kann. Im Rahmen der Vorlesung werden diese Zusammenhänge ausführlich erläutert sowie ein Einblick in die praktische Bedeutung der Partikelsynthese gegeben werden.

Die Vorlesung ist wie folgt gegliedert:

  • Überblick und Einführung
  • Theoretische Grundlagen der Partikelsynthese
  • Einsatzgebiete der Partikelsynthese
  • Vorstufen und Ausgangsstoffe
  • Flüssigphasen-Partikelsynthese: Kristallisation und Präzipitation (Grundprinzipien, Modelle); Reifungsprozesse; Sol-Gel-Prozesse
  • Gasphasen-Partikelsynthese (Physikalische und Chemische Gasphasenabscheidung, Pyrolyseverfahren, Plasmaprozesse)
  • Neue Methoden der Partikelsynthese
  • Anwendungen der Partikelsynthese zur Herstellung konventioneller und neuartiger Materialien: Pulvermetallurgie, Herstellung von Keramiken, Kompositmaterialien, Nanotechnologie