Feststoffabsorber

Feststoffabsorber bezeichnen feste Materialsysteme, die Energie in irgendeiner Form aufnehmen und in andere energetische Formen, meist Wärme, umwandeln oder speichern. Der Begriff wird breit verwendet und umfasst elektromagnetische Absorber, akustische Absorber sowie thermische oder wärmespeichernde Feststoffe. Ziel ist oft Reduktion von Reflexion, Dämpfung von Schall oder Bereitstellung von Wärmeenergie bei Bedarf.

Elektromagnetische Feststoffabsorber arbeiten durch Verluste in Dielektrizität oder Magnetismus, wodurch nutzbare Energie aus elektromagnetischer Strahlung in das Material abfließt. Die Absorption hängt von komplexen Größen wie der relativen Permittivität und der magnetischen Permeabilität ab. Typische Materialien sind Ferrite, kohlenstoffbasierte Verbundstoffe, keramische Werkstoffe und Metallschichten; sie können als Schichtpakete oder Gewebe aufgebaut sein und arbeiten oft in bestimmten Frequenzbereichen oder breitbandig.

Akustische Feststoffabsorber wandeln Schallenergie durch Porosität, Reibung von Luft in Poren, viskose Verluste und thermische Effekte in Wärme um. Wichtige Eigenschaften sind Porengröße, Dichte, Dicke und Oberflächenstruktur. Materialien wie Mineralwolle, Schaumstoffe, Faserstoffe und gekoppeltes Gewebe eignen sich für Räume, Maschinen oder Fahrzeuge, in denen Schalldämpfung erforderlich ist.

Thermische Feststoffabsorber umfassen Hochleistungsträger wie Phasenwechselmaterialien oder Materialien mit hohem Wärmekapazität, die Wärme aufnehmen oder speichern. Sie finden Anwendung in Gebäuden, Elektronik- und Fahrzeugkühlung sowie in Prozesswärme-Management-Systemen. Typische Eigenschaften sind Speicherkapazität, Wärmeleitfähigkeit, Temperaturstabilität und Lebensdauer.

Typische Anwendungen reichen von elektromagnetischer Abschirmung und Radarabsorption über Lärmschutz bis hin zu energiespeichernden Bauteilen. Beispiele für Materialien sind Aktivkohle- und MOF-basierte Absorber, keramische Ferrite, Graphenverbundstoffe, sowie poröse Silikate.