Research topics: 

• Surface microstructuring
• Aerosol technology
• Thermal spray technology

Main research project: 

CRC 926: SP B03: Microstructuring of surfaces by cold sprayed fine particles

Publications / Proceedings

Peer reviewed:

• Krull, F., Mathy, J., Breuninger, P., Antonyuk, S.: Influence of the surface roughness on the collision behavior of fine particles in ambient fluids, Powder Technology (2021) https://doi.org/10.1016/j.powtec.2021.06.051.
• S. Thielen, P. Breuninger, H. Hotz, C. Burkhart, T. Schollmayer, B. Sauer, S. Antonyuk, B. Kirsch, J. Aurich: Improving the tribological properties of radial shaft seal countersurfaces using experimental micro peening and classical shot peening processes, Tribology International (2021),  https://doi.org/10.1016/j.triboint.2020.106764
• Vafaeezadeh, M., Wilhelm, C., Breuninger, P., Ernst, S., Antonyuk, S. and W. R. Thiel: A Janus-type heterogeneous phase transfer catalyst for adipic acid synthesis, ChemCatChem (2020) http://dx.doi.org/10.1002/cctc.202000140
• P. Breuninger, F. Krull, K. Huttenlochner, C. Müller-Reno, C. Ziegler, R. Merz, M. Kopnarski, S. Antonyuk: Microstructuring of steel surfaces via cold spraying with 316L particles for studying the particle-wall collision behavior, Surface and Coatings Technology (2019), Available online 08.10.2019, https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2019.125054
• M. Vafaeezadeh, P. Breuninger, P. Lösch, C. Wilhelm, S. Ernst, S. Antonyuk, W. Thiel: Janus Interphase Organic‐Inorganic Hybrid Materials: Novel Water‐Friendly Heterogeneous Catalysts; ChemCatChem (2019); Accepted Author Manuscript. doi:10.1002/cctc.201900147
• P. Breuninger, F. Krull, S. Buhl, A. Binder, R. Merz, M. Kopnarski, B. Sachweh, S. Antonyuk: Microstructuring of Titanium Surfaces with Plasma Modified Titanium Particles by Cold Spraying; Particuology, (Accepted August 2018)
• F. Krull, R. Hesse, P. Breuninger, S. Antonyuk: Impact behaviour of microparticles with microstructured surfaces: Experimental study and DEM simulation, Chemical Engineering Research and Design, 2018.
• P. Breuninger, D. Weis, I. Behrendt, P. Grohn, F. Krull, S. Antonyuk: CFD-DEM simulation of fine particles in a spouted bed apparatus with a Wurster tube, Particuology, Accepted April 2018
• C. Schlegel, J. Chodorski, M. Huster, N. Davoudi, K. Huttenlochner, M. Bohley, I. Reichenbach, S. Buhl, P. Breuninger, C. Müller-Renno, C. Ziegler, J. Aurich, S. Antonyuk, R. Ulber: Analyzing the Influence of Microstructured Surfaces on the Lactic Acid Production of Lactobacillus delbrueckii lactis in a flow-through cell system, Engineering in Life Sciences 8 (2017), 865-873
• F. Krull, P. Breuninger, S. Antonyuk. "Dynamic interactions of polystyrene particles with microstructured surface manufactured by cold spray." EPJ Web of Conferences. Vol. 140. EDP Sciences, 2017
• S. Buhl, P. Breuninger, S. Antonyuk: Optimization of a Laval Nozzle for Energy Efficient Cold Spraying of Microparticles, Materials and Manufacturing Processes 33 (2018), 115-122.

Proceedings:

• P. Breuninger, S. Buhl, A. Binder, R. Merz, M. Kopnarski, B. Sachweh, S. Antonyuk: Manufacturing of microstructured component surfaces by cold spraying with Plasma- modified particles; FormulaIX, Beijing, China, 15-18.10.2017
• P. Breuninger, F. Krull, S. Antonyuk: Manufacturing and characterization of particle structured 1.4571 surfaces with an adapted cold spray method; SMT31; Mons, Belgium, 5-7.7.2017
• S. Buhl, P. Breuninger, S. Antonyuk: Optimization of a Laval nozzle for energy efficient cold spraying, SMT30, Mailand, Italy, 29.06.2016

Presentations:

• P. Breuninger, S. Antonyuk: Steel and Titanium Component Surface Modification by Separated Microparticle Impacts, SMT33; Neaples, Italy, 26.06.2019
• P. Breuninger, S. Antonyuk: Experimentelle Untersuchung der Prozessparameter bei der Mikrostrukurierung von Bauteiloberflächen mit dem Kaltgasverfahren und die daraus abgeleitete Modellentwicklung, ProcessNet Fachgruppe Aerosoltechnik, Frankfurt, 07.03.2019
• P. Breuninger, S. Antonyuk: Microstructuring of technical surfaces by applying single particles with an adapted cold spray process, SMT32, San Sebastian, Spain, 27 - 29.06.2018
• P. Breuninger, M. Pitz, S. Antonyuk: Characterization of Particle Size and Shape with a Novel 3D Light Scattering Sensor (3D-LSS) for Aerosols, WCPT8, Orlando (FL), USA, 23-25.04.2018
• P. Breuninger, S. Antonyuk: Surface Structuring by Cold-sprayed Fine Particles, SpeedLecture, International Conference on Microscale Morphology of Component Surfaces (MICOS 2018), Kaiserslautern, 20.03.2018
• P. Breuninger, S. Antonyuk: Mikrostrukturierung von Oberflächen durch Aufbringung von einzelnen Partikeln mit dem Kaltgasverfahren, ProcessNet TAK, Erlangen, 19-20.02.2018
• P. Breuninger, D. Weis, S. Buhl, S. Antonyuk: A combined spouted bed and Wurster fluidized bed apparatus for fine particles, 10th World Congress of Chemical Engineering (WCCE10), Barcelona, Spanien, 01.10-05.10.2017
• P. Breuninger , F. Krull, S. Antonyuk: Manufacturing and characterization of particle structured 1.4571 surfaces with an adapted cold spray method, SMT31, Mons, Belgium 05-07.2017
• P. Breuninger, S. Buhl, S. Antonyuk: Mikrostrukturierung von Oberflächen durch Aufbringung von einzelnen Partikeln mit dem Kaltgasverfahren, Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppe Grenzfl. best. Systeme; Bruchsal, 13-17.02.2017

Poster:

• P. Breuninger, F. Krull, S. Antonyuk: Experimentelle Untersuchung zum Stoßverhalten von mit dem Kaltgasverfahren mikrotexturierten Bauteiloberflächen, ProcessNet Fachgruppe für Grenzflächenbestimmte Systeme, Bamberg, 12-13.03.2019
• P. Breuninger, S. Antonyuk: Numerische Untersuchung von partikelbeladenen Düsenströmungen zur Mikrostrukturierung von Bauteiloberflächen mit einem Kaltgasverfahren, ProcessNet Fachgruppe Aerosoltechnik, Frankfurt 6.-7.3.2019
• P. Breuninger, O. Sarishvili, S. Antonyuk: Microstructuring of technical surfaces by applying single particles with an adapted cold spray process; Thermec 2018, Paris, France, 2018
• P. Breuninger, F. Krull, R. Hesse, S. Antonyuk: CFD and DEM Simulation of the Cold Spray Process for Surface Coating with Fine Particles; World Congress on Particle Technology, Florida 2018
• P. Breuninger, S. Buhl, S. Antonyuk: Surface Structuring by cold sprayed fine Particles, International Conference on Microscale Morphology of Component Surfaces 2016 (MICOS 2016), Kaiserslautern, 20. - 21.10.2016
• P. Breuninger, S. Buhl, S. Antonyuk: Erzeugung von nanostrukturierten TiO2-Dünnschichten auf Titanblechen; RCR - NanoKAT - Symposium 2016, Kaiserslautern, 30.09.2016
• P. Breuninger, S. Buhl, S. Antonyuk: Untersuchungen zur Partikelhaftung an mit dem Kaltgasverfahren strukturierten Bauteiloberflächen, ProcessNet Jahrestagung, Aachen, 12.-15. September 2016

Supervised scientific projects:

BA: Bachelor thesis; DA: Diploma thesis; MA: Master thesis; PA: Projekt work; SA; Study project; TA: Teamwork

• Numerische Untersuchung zum Aufprall von Edelstahlpartikeln auf einem Edelstahlsubstrat im Kaltgasprozess auf Basis von experimentell ermittelten Materialparametern (DA)
• Erarbeitung eines Konzepts zur Inline Messung von Partikelgrößenverteilungen in einer Kaltgasanlage (SA)
• Planung und Realisierung eines Softwaresystems zur Mess- und Regelung einer Wirbelschichtanlage (MA)
• Numerische Untersuchung der Partikelbewegung im Kaltgasprozess (MA)
• 3D Simulation einer partikelbeladenen Überschallströmung (SA)
• Auslegung und Konstruktion eines Heizelements zur Erwärmung eines partikelbeladenen Stickstoffstroms in einer Kaltgasanlage (SA)
• Numerische Untersuchungen zum Aufprallverhalten von feinen Partikeln auf Bauteiloberflächen mit der Finite Element Methode (SA)
• Inbetriebnahme und Festlegung der Betriebsparameter einer Zweistoffdüse (BA)
• Oberflächenmodifikation feindisperser Partikeln mittels Suspensionsverfahren (TA)
• Evaluierung eines neuartigen Beschichtungsverfahrens zur Verlängerung der Lebensdauer von Hochtemperaturprozessen in der chemischen Industrie (MA)
• Integration eines Optischen Partikelzählers in die Kaltgasanlage (SA)
• Funktionalisierung von Edelstahloberflächen durch Galvanisierung unter Berücksichtigung der Mikrostruktur (FA)
• Konstruktion, Aufbau und Inbetriebnahme eines Wirbelschichtapparats (BA)
• Simulation einer Wirbelschichtanlage mit CFD-DEM Kopplung (DA)
• Geometriefindung einer Wirbelschichtanlage mit CFD Simulationen mit Ansys Fluent (DA)
• Untersuchung zum Beschleunigungsverhalten von feindispersen Partikeln in einer Lavaldüse mit Ansys Fluent (BA)