Pascal Seffern, M.Eng.
Das Forschungsziel des Projektes "Untersuchung und Identifizierung rheologischer Wechselwirkungen tonmineralhaltiger Rohstoffe in wässrigen Systemen mithilfe der Entwicklung eines Mess- und Bewertungsverfahrens auf der Basis der Rotationsviskosimetrie" ist:
Im Rahmen des beantragten Projektes soll eine prüfmittelfähige rheologische Prüfmethodik mithilfe der Rotationsviskosimetrie auf der Basis rheologischer Modelle und des Einbezugs verfahrenstechnischer Parameter entwickelt werden, die es ermöglicht, praxisrelevante rheologische Kenngrößen toniger Rohstoffe sowie eine modellbasierten Bewertungsgrundlage des Verflüssigungsverhaltens anhand mineralogischer, physikalischer, chemischer und kolloidchemischer Rohstoff- eigenschaften unter Einbeziehung des optimalen Feststoff-Wasser-Verhältnisses zu ermitteln. Zu diesem Zweck soll für ein ausgewähltes, praxisrelevantes Spektrum
tonmineralhaltigen Rohstoffe mithilfe der statistischen Untersuchung der Wechselwirkungen eine rheologisch-mathematischen Modellbeschreibung, eine Benchmark bzw. eine qualitative und quantitative rheologische Bewertungsgrundlage auf Grund der Rohstoffeigenschaften, sowie eine direkte Vergleichsbasis an Hand von Korrelationsdiagramme, „Masterkurven“ der rheologischen Kennzahlen mit einzelnen Rohstoffparametern etabliert werden.
Aus der momentanen Situation der keramischen Prozesskontrolle ist ein wichtiger Ansatz des Vorhabens, der Industrie entsprechende wissenschaftliche Voraussetzungen zur Verfügung zu stellen, um eine weitgehend reibungslose Aufnahme und Einführung dieser modernen Messverfahren zu ermöglichen. Dies muss durch eine grundsätzliche Verknüpfung der Basischarakterisierung (Materialspezifikation wie z.B. in Standard-Datenblättern angegeben), passend zu den eingesetzten Rohstoffgemischen, mit einer Anpassung der Messmöglichkeiten an die Anforderungen der modernen Produktion geschehen. Eine allgemein anwendbare Grundlage für die Erarbeitung entsprechend standardisierter Arbeitsvorschriften soll und muss nach erwiesener Prüfmittelfähigkeit die Vergleichbarkeit der Ergebnisse der Labors beim Rohstoffanbieter und Rohstoffanwender als Basis für Qualitätssicherungsvereinbarungen gewährleisten.
Die zu entwickelnde Benchmark soll dabei die Möglichkeit bieten die Untersuchungsergebnisse und die daraus hervorgehende Modellbeschreibung der Wechselwirkungen für unterschiedliche Fragestellungen einzusetzen, d.h. vom direkten Rohstoff-Abgleich mithilfe der Masterkurven (Korrelationsdiagramme der rheologischen Kenngrößen mit Rohstoffparametern) bis zur Prognostizierung von Modellversätzen. Die Ausarbeitung soll zur späteren Umsetzung für industrielle Kunden eine Weiterentwicklung in Form einer interaktiven Datenbank mit gebrauchsspezifischen Interfaces ermöglichen und vorbereiten. Er soll als Entscheidungshilfe bei der Entwicklung auf die Gießformgebung (Druckguss- und konventionelle Technologie) abgestimmter Rohstoffmischungen, Gießschlicker und Produkte im Sinne eines nachhaltigen Wirtschaftens dienen.