Thema der Arbeit:
Bei der Entwicklung von polymeren Gastrennmembranen zur H2‑Gewinnung ist das Verständnis der Mechanismen von Gas-Permeation durch Kunststoffe von entscheidender Bedeutung.
Die grundlegenden Vorgänge sind bereits verstanden und es gibt diverse Verfahren zur Permeationsmessung. Meist wird dazu eine Seite einer Probe mit Gas beaufschlagt und der Gasdurchtritt wird auf der anderen Seite gemessen. Daraus resultiert zunächst ein Messwert für die Permeation, bei bestimmten Methoden können auch Werte wie der mittlere Diffusionskoeffizient bestimmt werden. Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Modell entwickelt werden, mit dem die Reaktion eines Kunststoffs auf eine dynamische Gasbeaufschlagung beschrieben werden kann.
Die Arbeit wird in dieser Arbeitsgruppe verfasst:
In der Arbeitsgruppe Plasma- und Oberflächentechnik werden u.a. Permeationsvorgänge von Gasen in Kunststoffen betrachtet. Dazu wird die Modellbildung, Simulation und Messtechnik für Permeation untersucht.
Zielsetzung:
Ziel deiner Arbeit ist es, die Sorptions- und Diffusionsprozesse zu modellieren, die auf eine dynamische Gasbeaufschlagung folgen. Es sollen Kenngrößen identifiziert werden, die messtechnisch ermittelt werden können und Rückschlüsse auf die o.g. Prozesse ermöglichen. Dabei kann in Anlehnung an Messmethoden für andere Größen (bspw. Wärmeleitung) gearbeitet werden.
Deine Aufgabenstellung:
Für eine Bachelorarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen:
- Literaturrecherche zur Modellierung von Permeation und üblichen Messmethoden
- Festlegung von Randbedingungen, die für das Modell gelten sollen
- Ausarbeiten eines Modells und Identifikation von Kenngrößen
Für eine Masterarbeit könntest du zusätzlich folgende Aufgabenstellungen bearbeiten:
- Simulative und/ oder experimentelle Validierung deines Modells
- Ausarbeiten eines alternativen Modells und Vergleich der beiden Modelle
Dein Profil
- Naturwissenschaftliches oder technisches Studium (Physik, Simulation Sciences, Maschinenbau, Mathematik, etc.)
- Erfahrungen in der Modellbildung, Simulation und Regelungstechnik/ Systemtheorie sind hilfreich
- Eigenständiges Bearbeiten von komplexen Problemstellungen
- Interesse an anwendungsnaher Modellbildung und der Ausarbeitung neuartiger Messmethoden
Mit der Arbeit kann sofort begonnen werden. Wenn du Interesse an einer herausfordernden Aufgabe hast, melde dich gerne bei mir. Deine Aufgaben und den zeitlichen Rahmen legen wir gemeinsam fest.
Dein Ansprechpartner:
Jonas Franke, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-28361
E-Mail: jonas.franke@ikv.rwth-aachen.de