Energetische Materialien (EM) sind Gemische oder Verbindungen, die unter Freisetzung von Energie und Gasbildung reagieren. Sie werden sowohl in militärischen als auch in zivilen Bereichen angewendet. Klassische EM sind Explosivstoffe, Treibladungspulver, Raketentreibstoffe, Pyrotechnika und Gasgeneratoren (Airbags).

Auf der 45. Internationalen Jahrestagung vom 25.-27. Juni 2014 tauschen sich mehr als 250 Fachleute aus 25 Nationen zu diesen Themengebieten aus. Die 40 Fachbeiträge und über 80 Posterbeiträge kommen aus Europa, Nord- und Südamerika sowie Asien und befassen sich neben der Partikel- und Verarbeitungstechnologie mit weiteren wichtigen Forschungsthemen wie z.B. der Sicherheit von Energetischen Materialien: Insbesondere die Handhabungssicherheit hat einen hohen Stellenwert und wird beständig durch Neuentwicklungen erhöht. In diesem Zusammenhang ist auch die nachhaltige Überwachung der Sicherheit von Munition über deren gesamte Nutzungsdauer von großer und aktueller Bedeutung.

Andere Beiträge befassen sich mit der REACh-Verordnung der EU, die den Ersatz von giftigen und umweltschädlichen Inhaltsstoffen vorschreibt, wie z. B. chlorfreie Raketentreibstoffe für die Raumfahrt und für militärische Anwendungen.

Zur Erhöhung der allgemeinen Sicherheit, vor allem auch an Flughäfen werden Verfahren und Methoden zur Detektion von Explosivstoffen, insbesondere von „Home-made explosives“, entwickelt und getestet. Das Fraunhofer ICT ist hierbei eines von nur drei in Europa befindlichen Testzentren und wird über aktuelle Forschungsergebnisse berichten.

Hintergrundinformation zu Partikeltechnologie im Bereich Energetische Materialien: Die Partikeltechnologie nimmt bei den EM eine zentrale Stellung ein: Für die meisten Anwendungen, z.B. auch in Raketentriebwerken, werden für die in den Mischungen enthaltenen Energieträger partikuläre Feststoffe in möglichst hohem Volumenanteil eingesetzt. In der Regel bestehen Formulierungen von Treib- oder Explosivstoffen aus mehreren partikelförmigen Komponenten mit verschiedenen Funktionen als Brennstoff, Explosivstoff oder Sauerstofflieferant (Oxidator) und einem aushärtbaren, flüssigen Bindemittel (überwiegend Polymere) sowie weiteren Funktionssubstanzen. Eine besondere Bedeutung hat die Verarbeitungstechnologie zur Herstellung der Materialformulierungen. Überwiegend werden Misch-, Knet- Gieß- und Presstechnologien eingesetzt. Um eine gute Verarbeitbarkeit zu erzielen und die komplexen EM in hoher Qualität und Reproduzierbarkeit zu erzeugen, werden die partikelförmigen Bestandteile gezielt eingestellt und modifiziert. Mischungen unterschiedlicher Wirksubstanzen diskreter Partikelgrößen im Mikrometer-Bereich sowie bestimmter Partikelgeometrien werden benötigt um exakte Produkteigenschaften zu erzielen. Für die Energetischen Materialien sind beispielsweise die Abbrandeigenschaften und die Umsetzungsgeschwindigkeiten von hoher Bedeutung; für deren Verarbeitung zu Formkörpern spielen die rheologischen Eigenschaften, z.B. die Gießviskosität eine entscheidende Rolle. Die Nanotechnologie hat bereits seit vielen Jahren bei den EM Einzug gehalten, da durch die sehr große spezifische Oberfläche der nanoskaligen Partikel enorme Reaktionsgeschwindigkeiten erreicht werden können.

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    Mikroskopaufnahme von kugelförmigen Festtreibstoffpartikeln mit Polymerbeschichtung

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• Originalmeldung von Fraunhofer Institut für Chemische Technologie ICT
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