Student/in (w/m/d) - Materialcharakterisierung von Faserverbundhalbzeugen

Das erwartet dich

Im Fokus steht die Untersuchung der Wärmeleitfähigkeit faserverstärkter Verbundwerkstoffe und ihrer Bedeutung für die zuverlässige Wärmeabfuhr in Bauteilen. Thematisiert wird, wie optimierte thermische Eigenschaften eine effizientere Kühlung von Batterien, Brennstoffzellen und weiteren Komponenten des elektrischen Fliegens ermöglichen. Gleichzeitig wird aufgezeigt, warum herkömmliche Faserverbunde meist nur eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Ein zentraler Aspekt ist die Einbettung der Verstärkungsfasern, etwa aus Glas oder Kohlenstoff, in polymeren Matrizes mit naturgemäß niedriger thermischer Leitfähigkeit. Betrachtet werden zudem die Auswirkungen der anisotropen Faseranordnung auf den Wärmetransport. Auch die Rolle der Grenzflächen zwischen Faser und Matrix wird analysiert. Insgesamt zeigt sich, wie diese Faktoren die Wärmeleitungswege unterbrechen und die Weiterleitung von Wärme deutlich hemmen.

Deine Aufgaben

• systematische Verbesserung der thermischen Eigenschaften von Faserverbundplatten in Dickenrichtung
• Untersuchung verschiedener Fasertypen, darunter Kohlenstofffasern sowie kupfer- und aluminiumbeschichtete Fasern
• Analyse unterschiedlicher Halbzeuge und Matrixfüllstoffe wie Carbon Nanotubes und Graphit
• Charakterisierung von Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität und thermischer Ausdehnung
• Vergleich und Bewertung geeigneter Materialkombinationen
• Identifikation von Werkstoffen mit optimalem Verhältnis aus Wärmeleitfähigkeit, -kapazität und kontrollierter Ausdehnung
• Aufbau eines einfachen Berechnungsmodells für das Missionsprofil eines elektrischen Fluggeräts

Das bringst du mit

• laufendes Studium des Maschinenbaus, der Werkstofftechnik, der Luft- und Raumfahrttechnik oder einer vergleichbaren Fachrichtung aus den Ingenieurswissenschaften
• Erfahrung mit experimentellen Testmethoden und Materialprüfung
• Erfahrung in thermo-dynamischer Analyse