Skip to main content
main-content

19.11.2021 | Keramik + Glas | Nachricht | Onlineartikel

Neue Filtrationstechniken für den Kupferguss

Autor:
Leyla Buchholz
1:30 Min. Lesedauer

Ob Bauwesen, Transport, Elektronik, Elektro- und Kommunikationstechnik oder Maschinenbau – fast alle Branchen benötigen möglichst reines Kupfer und Kupferlegierungen. Neue Filter- und Recyclingtechniken bieten hier Lösungen.

Kupfer ist ein gefragter Werkstoff mit besonderer elektrischer und thermischer Leitfähigkeit, einer hohen Korrosionsbeständigkeit und einer antibakteriellen Wirkung. Mit der steigenden Nachfrage wachsen auch die Anforderungen an die Reinheit des Kupfers. Verunreinigungen durch Gehalte an Gasen (Sauerstoff und Wasserstoff) sowie metallische und nicht-metallische Einschlüsse können die herausragenden Eigenschaften des Hightech-Werkstoffs negativ beeinflussen und seine Qualität mindern. Neue Technologien und Materialien sollen dies künftig verhindern und reineres Kupfer für die Industrie ermöglichen. Erforscht werden diese in der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Nachwuchsgruppe "PurCo – Purification of Copper – Beiträge zur Kupferfiltration und zum Recycling von Kupferschrotten". Sie bündelt die Kompetenzen des Instituts für Keramik, Feuerfest und Verbundwerkstoffe und des Instituts für Nichteisen-Metallurgie und Reinststoffe der TU Bergakademie Freiberg.

Verunreinigungen in der Gießerei entfernen

Die zu entwickelnden Filtermaterialien sollen künftig Verunreinigungen durch eine Tiefenfiltration und gezielte Reaktionen mit der Filteroberfläche effizient entfernen. Um die Reinheit des Kupfers bewerten zu können, werden Methoden zur quantitativen Charakterisierung nichtmetallischer Einschlüsse und Wasserstoff im Kupfer erarbeitet. Dabei können die Forschenden um Dr. Claudia Voigt auf einen breiten Erfahrungsschatz der Freiberger Forschung zurückgreifen. Hier wurden bereits erfolgreich Filter aus keramischen Materialien, wie beispielsweise Schaumkeramikfilter, für den Reinigungsprozess im Aluminium- und Stahlguss entwickelt.

Kupfer wird mittels Raffinationselektrolyse hergestellt und gereinigt. Dieser Prozess ist allerdings sehr aufwendig und energieintensiv und während der folgenden Prozessschritte in den Gießereien kann es zur Einbringung von neuen Verunreinigungen kommen. Hier bietet die Schmelzefiltration Optimierungspotenzial: "Die zu entwickelnden Filter sollen direkt in den Gießereien die Reinheit des Kupfers auf einem hohen Niveau halten und eine relativ einfache Möglichkeit bieten, Verunreinigungen zu entfernen", erklärt Dr. Claudia Voigt, Leiterin der Nachwuchsgruppe. Das Entfernen von Verunreinigungen direkt in der Gießerei verringert die Ausschussraten, spart dadurch Energie sowie Ressourcen und reduziert den CO2-Ausstoß.

Weiterführende Themen

Die Hintergründe zu diesem Inhalt

2019 | OriginalPaper | Buchkapitel

Hochtemperaturlegierungen

Quelle:
Handbuch Hochtemperatur-Werkstofftechnik

2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

Feuerfestmaterialien

Quelle:
Dubbel

Das könnte Sie auch interessieren

08.04.2020 | Werkstoffrecycling | Nachricht | Onlineartikel

Hybridfilter für sicherere Komponenten

21.05.2021 | Keramik + Glas | Nachricht | Onlineartikel

TU Freiberg erhält Alfred W. Allen Award

Premium Partner

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen. 

    Bildnachweise