Superschnelles Verfahren zur Keramikherstellung könnte Tür zur KI-getriebenen Materialentdeckung öffnen

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Wissenschaftler des Department of Materials Science and Engineering (MSE) der University of Maryland (UMD) haben ein 26.000 Jahre altes Herstellungsverfahren zu einem innovativen Ansatz für die Herstellung von Keramikmaterialien neu erfunden, der vielversprechende Anwendungen für Festkörperbatterien, Brennstoffzellen, 3D-Drucktechnologien und darüber hinaus bietet.Keramik wird häufig in Batterien, in der Elektronik und in extremen Umgebungen verwendet – aber das herkömmliche Keramiksintern (Teil des Brennprozesses, der bei der Herstellung von Keramikgegenständen verwendet wird) erfordert oft stundenlange Bearbeitungszeiten.

Um diese Herausforderung zu meistern, hat ein Forschungsteam aus Maryland eine ultraschnelle Hochtemperatursintermethode erfunden, die sowohl den Anforderungen moderner Keramiken entspricht als auch die Entdeckung neuer Materialinnovationen fördert.Die Studie unter der Leitung von Liangbing Hu, Herbert Rabin Distinguished Professor der A.

James Clark School of Engineering und Direktor des Center for Materials Innovation an der UMD, wurde am 1.

Mai auf dem Titelblatt von Science veröffentlicht.

Chengwei Wang, ein Assistenzforscher in der Gruppe von Hu, war der Erstautor der Studie.Herkömmliche Sintertechniken erfordern eine lange Verarbeitungszeit – es dauert Stunden, bis ein Ofen aufgeheizt ist, dann mehrere Stunden länger, um das Keramikmaterial zu “backen” – was besonders bei der Entwicklung von Elektrolyten für Festkörperbatterien problematisch ist.

Alternative Sintertechnologien (wie mikrowellenunterstütztes Sintern, Spark-Plasma-Sintern und Flash-Sintern) sind aus einer Vielzahl von Gründen begrenzt, oft weil sie materialspezifisch und/oder teuer sind.Die neue Methode des Maryland-Teams zum ultraschnellen Hochtemperatursintern bietet hohe Aufheiz- und hohe Abkühlraten, eine gleichmäßige Temperaturverteilung und Sintertemperaturen von bis zu 3.000 Grad Celsius.

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Zusammengenommen benötigen diese Prozesse weniger als 10 Sekunden Gesamtverarbeitungszeit – mehr als 1.000 Mal schneller als der traditionelle Ofenansatz des Sinterns.

“Mit dieser Erfindung haben wir einen….

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