Mechanische Charakterisierung von Schäumen

Seit ihrer Einführung werden synthetische Schäume in vielen Bereichen, wie z.B. zum  Dämpfen, als Verpackung, zur Energieabsorption, zum Isolieren und in letzter Zeit auch als Material mit strukturiertem Kern, eingesetzt.

Bei den meisten Anwendungen von Schäumen spielen mechanische Eigenschaften eine wichtige Rolle.  Die mechanischen Eigenschaften von Polymerschäumen hängen hauptsächlich von dem Feststoff, aus dem sie gemacht sind, ihrer relativen Dichte, ihrer Zellgröße und Wanddicke sowie auch der Verbundenheit und Gleichmäßigkeit der Zellwände und Ränder ab. Des Weiteren können auch äußere Parameter, wie etwa die Betriebstemperaturen und unterschiedliche Belastungsraten große Einflüsse auf das mechanische Verhalten solcher zellulären Polymere nehmen.

Ein wichtiges Forschungsgebiet des Lehrstuhls Polymere Werkstoffe ist die mechanische Charakterisierung von Polymerschäumen, vom Langzeitkriechverhalten über quasi-statische Belastungsbedingungen bis zu dynamischen Ermüdungseigenschaften. Verschiedene Untersuchungsmethoden für Beanspruchungen wie Spannung, Druck, Scherung, Biegung, und Torsion existieren am Lehrstuhl. Der Hauptzweck solcher Untersuchungen ist es Zusammenhänge zwischen der Struktur von Polymerschäumen (z.B. Dichte und Zellmorphologie) und den daraus resultierenden mechanischen Eigenschaften zu finden. Um den Einfluss der für zelluläre Materialien typischen Inhomogenität in der Struktur zu verstehen, werden erweiterte Methoden wie Digital Image Correlation (DIC) mit mechanischen Tests verbunden.

 

Ansprechpartner: M.Sc. Tobias Standau
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