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ceramtec0114Die Ceramtec Gruppe fertigt im Auftrag der Astrium GmbH keramische Bauteile für eine Weltraum-Experimentieranlage, die im Juli 2014 in die Internationale Raumstation (ISS) integriert wird. Mit den filigranen und komplexen Bauteilen für Probenhalter werden im Weltraum materialwissenschaftliche Experimente unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit analysiert. Die Teile kommen in der Experimentieranlage „Materials Science Lab – Electromagnetic Levitator“ (MSL-EML) zum Einsatz.

Die Anlage kann auf der Erde nicht erreichbare Präzisionsmessungen bestimmter thermophysikalischer Eigenschaften von chemisch aggressiven Metallschmelzen in einem Temperaturbereich von +400° bis +2.000 °C vornehmen. Damit lassen sich die frühen Phasen der Entstehung von Werkstoffgefügen analysieren. Ziel solcher Untersuchungen ist es, das Verständnis von Übergangsprozessen, Atomstrukturen und Materialeigenschaften zu erweitern. So können Herstellungsmethoden verfeinert sowie Werkstoffe und Produkte verbessert und neu entwickelt werden.

Dafür kommen verschiedene Topf- und Käfigprobenhalter aus Siliziumnitrid zum Einsatz. Die Probenhalter werden in eine Spule eingefahren, in der die Metalllegierungsproben unter Schwerelosigkeit schwebend durch elektromagnetische Felder rundherum kontaktfrei fixiert sind. Für die Untersuchungen werden die Proben aufgeschmolzen, im flüssigen Zustand gekühlt und anschließend wieder erstarrt.

Die elektromagnetischen Felder der Spule dürfen nicht durch die elektrische Leitfähigkeit eingesetzter Materialien in den Haltern gestört werden. Zudem muss eine enorme Hitzebeständigkeit der Probenhalter gewährleistet sein. Die verwendete Hochleistungskeramik Siliziumnitrid bringt die notwendigen Materialeigenschaften mit.
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