Seit 1994 erforscht die Gruppe "Ultraharte Schichten" die PVD- und CVD-Beschichtung von Substratoberflächen mit dem Schwerpunkt kristalline CVD-Diamantschichten. 2002 führten die erfolgreichen Forschungsarbeiten im Bereich der CVD Diamantbeschichtung zur Ausgründung der Fa. DiaCCon in Fürth (http://www.diaccon.de).
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Bioinspired damage tolerant diamond-metal laminates by alternating CVD and PVD processes
In: Materials & Design 213 (2022), Article No.: 110315
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Carbonate-Induced Electrosynthesis of Hydrogen Peroxide via Two-Electron Water Oxidation
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Effective Hydrogen Peroxide Production from Electrochemical Water Oxidation
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Avoiding Pitfalls in Comparison of Activity and Selectivity of Solid Catalysts for Electrochemical HMF Oxidation
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A simple way to make tough diamond/metal laminates
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Novel structuring technique for diamond coatings
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Pilot Study on the Use of a Laser-Structured Double Diamond Electrode (DDE) for Biofilm Removal from Dental Implant Surfaces
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Catalytic electrochemical water splitting using boron doped diamond (BDD) electrodes as a promising energy resource and storage solution
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World's First Thermoelectric Generator Made of Tailored Carbon Allotropes
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Boron-Doped Diamond Electrocatalyst for Enhanced Anodic H2O2 Production
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Electrochemical Disinfection of Dental Implants Experimentally Contaminated with Microorganisms as a Model for Periimplantitis
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Surface Microstructuring of Steel Components for CVD Diamond Coating by Ultrasonic Vibration Superimposed Face Milling using Tailored Tools
5th CIRP Conference on Surface Integrity, CSI 2020 (, 1. Juni 2020 - 5. Juni 2020)
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Electrochemical Disinfection of Experimentally Infected Teeth by Boron-Doped Diamond Electrode Treatment
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Boron-doped diamond (BDD) as an efficient back contact to thermally grown TiO2 photoelectrodes
In: ChemElectroChem (2019)
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Influence of In-Situ Electrochemical Oxidation on Implant Surface and Colonizing Microorganisms Evaluated by Scanning Electron Microscopy
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Elimination of bacterial contaminations by treatment of water with boron-doped diamond electrodes
In: World Journal of Microbiology & Biotechnology 35 (2019), Article No.: 48
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Electrochemical Degradation of Reactive Blue 19 Dye by Combining Boron-Doped Diamond and Reticulated Vitreous Carbon Electrodes
In: ChemElectroChem (2019)
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Dotierung von CVD-Diamant für die n-Leitung (Dissertation, 2019) - , , , :
Influence of zirconium-based alloys on manufacturing and mechanical properties of ultra high temperature ceramic matrix composites
In: Advances in Applied Ceramics 117 (2018), p. 62-69
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Veratric acid removal from water by electrochemical oxidation on BDD anode
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Diamant auf Stahl gegen den Oberflächenverschleiß durch Aluminiumanhaftungen
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Long term oxidation behavior of micro- and nano-crystalline CVD diamond foils
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Growth and thermoelectric properties of nitrogen-doped diamond/graphite
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Fabrication of ultra high temperature ceramic matrix composites using a reactive melt infiltration process
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Fabrication and application of boron doped diamond BDD electrode in olive mill wastewater treatment in Jordan
In: Journal of Water Reuse and Desalination 7 (2016)
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Application of Electrochemical Treatment Technology of Produced Water of a Heavy Oil Field, via Boron Doped Diamond BDD Electrode
SPE Latin America and Caribbean Heavy and Extra Heavy Oil Conference (Lima, 19. Oktober 2016 - 20. Oktober 2016)
In: Proceedings of SPE Latin America and Caribbean Heavy and Extra Heavy Oil Conference 2016 - :
Bordotierte Diamantfolie: Herstellung und thermoelektrische Eigenschaften (Dissertation, 2016) - , , , , , :
Thermoelectric transport properties of boron-doped nanocrystalline diamond foils
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Mechanical properties of micro- and nanocrystalline diamond foils
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Direct measurement of Young's modulus, fracture strength and fracture toughness of nanocrystalline diamond foil by means of tensile testing
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Surface energy of growth and seeding side of free standing nanocrystalline diamond foils
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Nano-crystalline diamond-coated titanium dental implants - A histomorphometric study in adult domestic pigs
In: Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery 41 (2013), p. 532-538
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Adhesive bonding and brazing of nanocrystalline diamond foil onto different substrate materials
In: Applied Surface Science 282 (2013), p. 335-341
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Using boron doped diamond foils for fabrication of micro cavities with EDM
13th International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology, EUSPEN 2013
URL: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=84908155805&origin=inward - :
Beeinflussung der Titankarbid-Schichtdicke bei der HFCDV-Diamantbeschichtung von Titan durch Oberfächenvorbehandlung und Variation der Beschichtungsparameter (Dissertation, 2013) - :
Nanokristalline Diamantfolie: Herstellung und Eigenschaften (Dissertation, 2013) - Ahmed F., Bayerlein K., Rosiwal S., Göken M., Durst K.:
Stress evolution and cracking of crystalline diamond thin films on ductile titanium substrate: Analysis by micro-Raman spectroscopy and analytical modelling
In: Acta Materialia 59 (2011), p. 5422-5433
ISSN: 1359-6454
DOI: 10.1016/j.actamat.2011.05.015 - , , , :
Self-supporting nanocrystalline diamond foils: Influence of template morphologies on the mechanical properties measured by ball on three balls testing
In: Acta Materialia 59 (2011), p. 3343-3351
ISSN: 1359-6454
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CVD-Diamond Coating as Wear Protection for Standard Heat-Treatable Steel
International Symposium on Friction, Wear and Wear Protection 2008 (Aachen)
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Using diamond coated tool-electrodes for drilling micro holes with EDM
11th International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology, EUSPEN 2011
URL: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=84908255357&origin=inward - :
Eigenspannungen in Mehrschichtaufbauten aus Diamant und Chromkarbid auf Vergütungsstählen (Dissertation, 2011) - , , , :
Influence of grain size on the wear behavior of CVD diamond coatings in micro-EDM
In: International Journal of Advanced Manufacturing Technology 47 (2010), p. 919-922
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Self-supporting nanocrystalline diamond foils - A new concept for crystalline diamond on any technical surface
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Influence of surface roughness on the tribological properties of HF-CVD diamond coated heat-treatable steel
In: Wear 269 (2010), p. 811-815
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Influence of coatings in micro-EDM
16th International Symposium on Electromachining, ISEM 2010 (Shanghai)
URL: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=84883897735&origin=inward - :
Langzeitstabile Diamantelektroden auf Titansubstrat (Dissertation, 2010) - , , , , , :
In-situ tensile testing of crystalline diamond coatings using Raman spectroscopy
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Monitoring oxygen species in diamond hot-filament CVD by zircon dioxide sensors
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Well adherent diamond coatings on steel substrates
In: Advanced Engineering Materials 10 (2008), p. 657-660
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Grundsatzuntersuchungen zum Einsatz von diamantbeschichteten Siliziumkarbid-Gleitringen im Trockenlauf (Dissertation, 2008)
Funding source: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE)
Project leader:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
Professorinnen und Professoren
Kontakt
Der Aluminiumdruckguss ist ein effizientes und sehr weit verbreitetes Verarbeitungsverfahren. Allerdings tritt bei der Herstellung und Bearbeitung von Aluminiumbauteilen ein großes Problem auf. Aluminium verbindet bzw. legiert sich bei erhöhten Temperaturen bzw. in der Schmelze mit nahezu allen Metallen. So kommt es beim Gießen von Aluminiumbauteilen häufig zu Werkzeugversagen (Ausspülungen, Risse), da die Aluminiumschmelze mit dem Eisen der Stahlform bzw. mit darauf aufgebrachten Schutzschichte…
Funding source: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE)
Project leader:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
Professorinnen und Professoren
Kontakt
Funding source: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Project leader:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
Professorinnen und Professoren
Kontakt
Funding source: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Project leader:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
Professorinnen und Professoren
Kontakt
Funding source: Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie (StMWIVT) (ab 10/2013)
Acronym: DiAlum
Project leader:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
Professorinnen und Professoren
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Funding source: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
Project leader:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
Professorinnen und Professoren
Kontakt
Ziel der geplanten Arbeiten sind die Erforschung, Entwicklung und Anwendung von neuen verschleißfesten Elektrodendiamantdünnschichten für die Mikrosenkerosion. Der Vorteil solcher Diamantbeschichtungen liegt in der effizienten Mikrostrukturierung von großflächigen Elektroden mit spanenden Fertigungsverfahren wie z. B. Mikrofräsen und dem anschließenden Beschichten mit einer verschleißfesten Beschichtung, welche einen effizienten Materialabtrag während des Einsatzes ermöglicht. Durch den Einsatz…
Funding source: Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie (StMWIVT) (bis 09/2013)
Acronym: MATSOL TP2
Project leader:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
Professorinnen und Professoren
Kontakt
Das Aufgabengebiet „Innovative solarthermische Energiegewinnung“ hat sich zum Ziel gesetzt, die Kombination von Nickelbasisstrahlungsabsorbern mit thermoelektrischen Materialien zur Stromerzeugung zu untersuchen. Dabei werden in additiven Fertigungsverfahren neuartige offenzellulare Receiverstrukturen aus hochtemperaturbeständigen Superlegierungen (Nickel- und Cobaltbasis) entwickelt und getestet. Weiterhin werden p- und n-leitende Diamantstrukturen für den Bau eines effizienten Thermoelektris…
Funding source: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
Project leader:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
Professorinnen und Professoren
Kontakt
Zur nachhaltigen Nutzung der Abwärmemengen beispielsweise von Fahrzeugen oder Kraftwerken eignet sich die auf dem Seebeckeffekt beruhende Technik der thermoelektrischen Generatoren (TEG), die aus Temperaturdifferenzen direkt elektrischen Strom erzeugt. Die derzeitig etablierten thermoelektrischen Materialen lassen keinen wirtschaftlich sinnvollen Einsatz zu, weil sie entweder toxisch und nur in sehr geringen Mengen verfügbar sind (Bismut- und Bleitelluride), oder noch zu geringe Wirkungsgrade au…
Funding source: Industrie
Project leader:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
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Funding source: Industrie
Acronym: DIAHYDRO
Project leader:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
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Funding source: Bayerische Forschungsstiftung
Project leader:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
Professorinnen und Professoren
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Funding source: Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie (StMWIVT) (bis 09/2013)
Acronym: FedDia
Project leader:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
Professorinnen und Professoren
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Funding source: BMFTR / Verbundprojekt
Project leader:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
Professorinnen und Professoren
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Funding source: Bayerische Forschungsallianz (BayFOR)
Acronym: FORLAYER TP 4 - DIAFOL
Project leader:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
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Project leader:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
Professorinnen und Professoren
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Da eine Umsetzung der an Laboranlagen gewonnenen wissenschaftliche Erkenntnisse in technisch und ökonomisch funktionierende Produkte gerade im Bereich der Diamant-CVD an die passende Maschinentechnologie gebunden ist, entwickeln wir die vorhandene Hot-Filament CVD Technologie ständig weiter. So gelang der Bau einer Versuchsanlage mit der weltweit größten CVD-Diamant Beschichtungsfläche. Entwicklungskenndaten: Hochskalierung der Hot-Filament Diamantbeschichtungsfläche auf bis zu 10.000 cm2. Flexi…
Project leader:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
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Die Zugabe von Titan oder Vanadin in den CVD-Diamantbeschichtungsprozess soll neue elektrische Zustände im Diamantgitter ermöglichen. Auch der Einfluss der Metallzugabe auf die mechanischen Diamanteigenschaften wird untersucht.
Arbeitsschwerpunkte:
- Verdampfersysteme für metallorganische Verbindungen mit Titan bzw. Vanadin.
- Kombination von Sputterverfahren mit Hot-Filament Diamant-CVD.
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apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
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Bor-dotierte Diamantelektroden haben auf Grund ihrer sehr großen überspannung gegen die kathodische (Wasserstoffbildung erst ab -1,2 V) und anodische (Sauerstoffbildung erst ab 2,5 V) Wasserelektrolyse ein sehr breites Anwendungsspektrum. Dies reicht von der effizienten Desinfektion durch Bakterientötung über die Wasserreinigung durch direkte chemische Oxidation aller Kohlenstoffspezies bis hin zur kathodischen Reduktion von CO2 in Kohlenwasserstoffe. Für Partner aus Forschung und Industrie biet…
Project leader:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
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Mit Hochtemperatur-Chromkarbid-Diffusionsschichten oder mit CVD Titanbornitridschichten können unterschiedliche Stahlwerkstoffe mit CVD-Diamant haftfest beschichtet werden. Um die Funktionalität der diamantbeschichteten Stahlbauteile zu erhalten (Festigkeit), ist eine der Legierungszusammensetzung angepasste Diamantbeschichtungstemperatur und Wärmebehandlung notwendig. Der Forschungsschwerpunkt liegt gegenwärtig auf einer Erweiterung des Spektrums beschichtbarer Stahlsorten, der Optimierung der…
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apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
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Mit Titanbornitrid-Zwischenschichten lassen sich haftfeste CVD-Diamantschichten auf Hartmetallen mit Diamantschichtdicken über 100 µm abscheiden. Ein Wegätzen der Kobaltbindephase an der Hartmetalloberfläche ist nicht mehr notwendig, was die mechanische Festigkeit der übergangszone Hartmetall-Diamant deutlich verbessert. Anwendungsbeispiele: Gleitringe und Gleitlager aus Hartmetall Hartmetallwerkzeuge Hartmetall Erosionsschutzkomponenten
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apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
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1995 begann die Erforschung und Entwicklung der CVD-Diamantbeschichtung von Siliziumkarbid-Gleitlager und Gleitringdichtungen. Mit Gründung der Fa. DiaCCon Fürth 2002 konnte das hauptsächlich in bayerischen Forschungsprojekten gewonne Know-how erfolgreich in die industrielle Anwendung überführt und neue Arbeitsplätze geschaffen werden.
Project leader:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
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Da Eisen und Kobalt die Graphitbildung bei der Diamant-CVD katalysieren, wurden CVD-Hochtemperaturzwischenschichten auf Titan- und Tantalbasis entwickelt, die diese Graphit bildende chemische Wechselwirkung einer Stahl- oder Hartmetalloberfläche verhindert. Eine spezielle Oberflächen-Mikrostruktur der Zwischenschicht ermöglicht eine gute mechanische Verzahnung mit der nachträglich aufwachsenden Diamantschicht. Im Temperaturbereich von 500 °C bis 1100 °C ist die CVD Abscheidung von metallischen T…
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apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
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Zur Schonung des Substratwerkstoffes kann die heiße Erzeugung der CVD-Diamantschicht getrennt von der Bauteiloberfläche erfolgen. Dazu wird die Diamantschicht auf Silizium oder Kupfersubstraten abgeschieden. Ab 20 µm Schichtdicke lässt sich der Diamant als Folie abziehen und frei stehend handhaben. Ein Laserschneiden erzeugt die notwendigen Abmessungen der Diamantfolien. Für eine „kalte“ Applikation auf Bauteiloberflächen werden Klebe- und Lötprozesse untersucht und weiterentwickelt. Anwendungsb…
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apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
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Dotierung und Variation der Korngröße durch geeignete CVD-Prozessparameter ermöglichen es, Diamantfolien mit völlig unterschiedlichen Eigenschaften herstellen. Zum einen mikrokristalline Diamantfolien mit sehr hoher Wärmeleitfähigkeit (ca. 2000 W/mK) und keiner elektrischen Leitfähigkeit. Zum anderen Bor-dotierte (p-Leitung) Diamantfolien mit Mikro- oder Nanokorngröße, die elektrische Leitfähigkeiten bis zu 40.000 S/m besitzen und thermische Leitfähigkeiten deutlich unter 100 W/mK. Es konnten be…
Project leader:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
Professorinnen und Professoren
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CVD-Diamant beschichtete Siliziumkarbid Gleitringe ermöglichen in Tribometer-Versuchen 100 km reinen Trockenlauf. Der Diamantverschleiß liegt dabei unter 3 µm. Durch angepasste Prozessparameter wächst eine texturierte Diamantschicht auf der Gleitringoberfläche mit der verschleißfestesten Oberfläche als Reibungsfläche. Die seit 1995 erforschte Diamantbeschichtung von Gleitringen wird inzwischen industriell angewendet, wobei die vom Lehrstuhl WTM ausgegründete Fa. DiaCCon der weltweit führenden Di…
Project leader:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
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Die Lebensdauer von Diamant-Titanelektroden wird bei anodischer Belastung durch die elektrochemische Auflösung des Titankarbid Interfaces zwischen Diamant und dem Titansubstrat begrenzt. Mit Tantal oder Niob als wesentlich stabilere Elektrodenmaterialen lassen sich um Größenordnungen längere Lebensdauern der Diamantelektroden erreichen. Ein neues Forschungsziel ist die Entwicklung von kostengünstigeren Diamantelektroden, für die zuerst Tantal oder Niob Zwischenschichten auf Titan- oder Stahlblec…
Project leader:
apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Rosiwal
Professorinnen und Professoren
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Im Aluminium Druckguss werden bei Industriepartnern unterschiedliche Stahlwerkzeuge mit Diamantbeschichtung und TiNB-Zwischenschicht eingesetzt. Für Abkantwerkzeuge lässt sich die Lebensdauer von wenigen Wochen auf viele Monate steigern. Diamantbeschichtete Stahlsonotroden für das Ultraschallschweißen von Aluminiumkabeln werden gegenwärtig in der Vorserie getestet. Die CVD-Diamantschicht kann die Reaktion der Werkzeugoberfläche mit flüssigem oder festem Aluminium dauerhaft verhindern. Mit einer…
