Masterarbeit - Kaltsintern Von Foliengegossenen

Materialien aus der Gruppe der Bariumzirkonate wie z.B. BaZr0.7Ce0.2Y0.1O3-δ (BZCY) haben ein großes Potenzial für den Einsatz als protonenleitende Membran in elektrochemischen Anlagen, die für eine effiziente Wasserstofferzeugung und -trennung ausgelegt sind. Auch wenn die Anwendungstemperatur dieser Membranen in einem mittleren Temperaturbereich (500 - 700 °C) liegt, sind bei der Herstellung über die pulvertechnologische Route Sintertemperaturen von über 1600 °C erforderlich, um die für die Anwendung notwendige Dichte und Protonenleitfähigkeit zu erreichen. Ein Sinterprozess bei derart hohen Temperaturen ist aufwändig und energieintensiv. Eine neue aussichtsreiche Herstellungsroute basiert auf dem sog. „Kaltsintern“ als Vorverdichtungsschritt. Das Ausgangspulver wird durch einen hydrothermalen Prozess mit einem flüssigen Additiv bei Temperaturen im Bereich von 100 - 400 °C und Drücken bis zu 400 MPa auf eine Dichte > 90 % vorverdichtet. Durch das Vorverdichten kann die eigentliche Sintertemperatur auf 1300 °C gesenkt werden, ohne dass es zu Funktionseinbußen kommt.

**Ihre Aufgaben**:
Ziel der Masterarbeit ist es, das Potential des Kaltsinterns für foliengegossene Barium-Zirkonat Membranen nachzuweisen. Die Arbeit umfasst die folgenden Aufgabengebiete:

- Pulvercharakterisierung: In der Arbeit werden zwei BZCY-Pulver verglichen, ein konventionelles sowie ein für das Kaltsintern optimiertes Pulver. Die Charakterisierung umfasst die Morphologie, die Partikelgröße sowie die Reinheit
- Foliengießen: Die beiden Pulver werden durch Foliengießen zu freitragenden Membranen verarbeitet
- Kaltsintern: Die Folien werden teilentbindert und mit dem flüssigen Sinteradditiv infiltriert. Im Anschluss erfolgt eine systematische Optimierung der Kaltsinterparameter für foliengegossene Membranen in einer beheizten Pressform bzw. einer Laminierpresse. Die abschließende Sinterung erfolgt bei 1300°C
- Charakterisierung der Eigenschaften: Die Proben werden hinsichtlich der Mikrostruktur (Rasterelektronenmikroskop), der Dichte (Archimedes)und der Leitfähigkeit (Impedanzspektroskopie) analysiert

**Ihr Profil**:

- Gute Noten im laufenden Masterstudium der Werkstoffwissenschaften, Chemie, Chemieingenieurwesen, Physik, Maschinenbau
- Interesse an der Themenstellung und Lernbereitschaft
- Kenntnisse in der Synthese und Verarbeitung von anorganischen Werkstoffen über die Pulverroute
- Erfahrung im Labor, sowie im Umgang mit Gefahrstoffen und Laborgeräten
- Hohes Maß an Selbstständigkeit
- Fortgeschrittene Englischkenntnisse in Wort und Schrift

**Unser Angebot**:
Wir arbeiten an hochaktuellen innovativen Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mitzugestalten Wir bieten Ihnen:

- Ein interessantes und gesellschaftlich relevantes Thema für Ihre Abschlussarbeit mit zukunftsorientierter Themenstellung
- Ideale Rahmenbedingungen für Praxiserfahrungen neben dem Studium
- Interdisziplinäre Zusammenarbeit an Projekten in einem internationalen, engagierten und kollegialen Team
- Eine exzellente wissenschaftliche Ausstattung und die neueste Technologie
- Qualifizierte Betreuung durch wissenschaftliche Kolleg:innen
- Eigenverantwortliche Vorbereitung und Durchführung der übertragenen Aufgaben
- Flexible Arbeitszeitgestaltung sowie eine angemessene Vergütung
- Eine für 6 Monate befristete Stelle
- Einen großen Forschungscampus im Grünen, der beste Möglichkeiten zur Vernetzung mit Kolleg:innen sowie zum sportlichen Ausgleich neben der Arbeit bietet
- Die Möglichkeit zum (orts-)flexiblen Arbeiten, z.B. im Homeoffice

Wir freuen uns über Bewerbungen von Menschen mit vielfältigen Hintergründen, z.B. hinsichtlich Alter, Geschlecht, Behinderung, sexueller Orientierung / Identität sowie sozialer, ethnischer und religiöser Herkunft. Ein chancengerechtes, diverses und inklusives Arbeitsumfeld, in dem alle ihre Potentiale verwirklichen können, ist uns wichtig.