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Aussteller der WerkstoffWoche 2019: Leibniz-Institut für Polymerforschung e.V. (IPF)

|   2019-DGM-NL-08

Materialentwicklung für Polymer/Graphit-basierte Bipolarplatten und Wärmetauscherplatten

Im Bereich Energieeffizienz und Klimaschutz wurden zwei Verbundprojekte (ImpactBlend, INNOVATIV Compound) vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert, die sich mit der Entwicklung von Polymer/Graphit-basierten Materialien beschäftigten. Diese Materialien sollen einerseits als Bipolarplatten in Brennstoffzellen bzw. Redox-Flow-Batterien einsetzbar sein. Voraussetzung dafür ist eine hohe elektrische Leitfähigkeit bei gleichzeitig hoher Wärmeleitfähigkeit. Andererseits sollen die entwickelten Rezepturen auch als Platten in planaren Wärmetauschern Einsatz finden, wofür eine hohe Wärmeleitfähigkeit angestrebt wird. Für beide Anwendungen ist die hohe Korrosionsbeständigkeit von Polymer/Graphit-Materialien gegenüber z. B. Säuren (Batterie) oder Salzwasser (Wärmetauscher) von großer Bedeutung.

Rezepturen aus verschiedenen Polymeren (Polyamid (PA), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylidenfluorid (PVDF)) und Graphiten wurden am Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. [BK1] entwickelt und untersucht (Abb. 1). Als erfolgversprechendste Variante erwiesen sich für Bipolarplatten Komposite basierend auf PVDF (Abb. 2). In einer wasserstoffbetriebenen Brennstoffzelle, die von der Firma Eisenhuth GmbH & Co.K [BK2] aufgebaut wurde, konnte gezeigt werden, dass die Stromdichte im Vergleich zu herkömmlichen PP/Graphit-Platten verdoppelt ist.

Für die Anwendung im Wärmetauscher[BK3]  (Abb. 3) wurden neben den Wärmeleitfähigkeiten auch die Wärmeübertragungskoeffizienten der Materialien bestimmt. Für PP-, PE- und PVDF-basierte Kompositmaterialien wurde durch die Graphitzugabe jeweils eine Verfünffachung des Wärmeübertragungskoeffizienten erreicht. Damit kann bei gleicher Fläche die fünffache Wärmemenge übertragen werden beziehungsweise für eine gleichbleibende Wärmemengenübertragung die Fläche des Wärmetauschers auf 20% reduziert werden.

Leibniz-Institut für Polymerforschung e.V. (IPF)

Hohe Straße 6
01069 Dresden
www.ipfdd.de
ipf@ipfdd.de
T +49 351 4658-0
F +49 351 4658-284

DGM-Fortbildung „Ziehen von Drähten und Rohren - Grundlagen, Werkstoffe, Prozesse“ vom 21.10. - 23.10.2019 in Clausthal-Zellerfeld

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Die Fortbildung steht unter der fachlichen Leitung von Prof. Dr.-Ing. Heinz Palkowski, Technische Universität Clausthal.

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DGM-Fortbildung „Polymere“ vom 04.11. - 08.11.2019 in Bonn

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Die Fortbildung steht unter der fachlichen Leitung von Dr. Sebastian Koltzenburg, BASF SE.

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DGM-Fortbildung „Werkstofftechnik der Metalle“ vom 04.11. - 06.11.2019 in Aachen

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Die Fortbildung steht unter der fachlichen Leitung von Prof. Dr.-Ing. habil. Ulrich Krupp und Prof. Dr.-Ing. Sebastian Münstermann, RWTH Aachen...

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DGM-Fortbildung „Moderne Beschichtungsverfahren“ vom 05.11. - 06.11.2019 in Witten

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Die Fortbildung steht unter der fachlichen Leitung von Prof. Dr.-Ing. Hans Jürgen Maier und Apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Kai Möhwald Leibniz Universität...

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Highlight-Plenarvorträge im Rahmen der Werkstoffprüfung Tagung 2019

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Bei der Werkstoffprüfung 2019 wird es wieder sechs Plenarvorträge geben, die vom Programmausschuss unter den Aspekten der Aktualität und der Kompetenz...

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DGM-Fortbildung „Schadenanalyse und Bauteilprüfung an Kunststoffen“ vom 26.09. - 27.09.2019 in Rheinbach

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Die Fortbildung steht unter der fachlichen Leitung von Prof. Dr.-Ing. Bernhard Möginger und Dr. Johannes Steinhaus, Hochschule Bonn-Rhein-Sieg.

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DGM-Fortbildung „Keramische Verbundwerkstoffe“ vom 08.10. - 09.10.2019 in Bayreuth

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Die Fortbildung steht unter der fachlichen Leitung von Prof. Dr.-Ing. Walter Krenkel, Universität Bayreuth.

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