Definition und Grundlagen
Unter Pulver versteht man eine disperse Ansammlung feiner, diskreter Partikel fester Stoffe mit typischerweise statistischer Korngrößenverteilung. Pulver verhalten sich weder wie klassische Festkörper noch wie ideale Flüssigkeiten, sondern als granularer Feststoff mit komplexer Mechanik (Reibung, Kohäsion, Packungsdichte).
Werkstoffklassen und Beispiele
In der Werkstofftechnik sind metallische, keramische und polymerbasierte Pulver von zentraler Bedeutung. Metallpulver (z. B. Stahl-, Titan- oder Kupferpulver) werden insbesondere für Pulvermetallurgie und additive Fertigung eingesetzt. Keramische Pulver dienen der Herstellung hochtemperaturbeständiger und verschleißfester Bauteile, Polymerpulver etwa in pulverbasierten 3D-Druckprozessen.
Eigenschaften und Pulvercharakterisierung
Schlüsselparameter sind Partikelgrößen- und -formverteilung, spezifische Oberfläche, chemische Reinheit, Phasenbestand, Fließfähigkeit, Schütt- und Klopfdichte sowie Feuchtegehalt. Die Pulvercharakterisierung erfolgt u. a. mittels Laserbeugung, Bildanalyse, BET-Oberflächenbestimmung, Röntgendiffraktometrie und Rheometrie. Kugelförmige Pulver zeigen in der Regel bessere Fließeigenschaften und Packungsdichten als irregulär geformte Partikel.
Herstellung und Verarbeitung
Typische Verfahren zur Pulverproduktion sind Zerstäubung (Gas-, Wasser-, Plasmazerstäubung), mechanisches Mahlen, chemische Präzipitation und Sprühtrocknung. Kompositpulver kombinieren verschiedene Phasen bereits auf Partikelebene. In Pulverbettverfahren der additiven Fertigung bestimmt die Pulverqualität (u. a. Fließverhalten, Kornfeinheit) die Schichtbildung und damit die Bauteilqualität. Pulverlagerung und -handhabung müssen Oxidation, Agglomeration und Entmischung minimieren.
Bedeutung
Pulver sind Schlüsselelement für Pulvermetallurgie, additive Fertigung, thermisches Spritzen und zahlreiche Beschichtungs- und Sinterprozesse. Ihre gezielte Einstellung ermöglicht die maßgeschneiderte Entwicklung moderner Hochleistungswerkstoffe.
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