Super-Werkstoffe für die Automobil-, Luft- und Raumfahrtbranche
Verbundwerkstoff aus Stahl und Keramik © TU Bergakademie Freiberg/ IKGB
„Es ist geschafft“, freuen sich Prof. Horst Biermann und Prof. Christos Aneziris von der TU Bergakademie Freiberg. Gemeinsam mit ihrem Team ist es den beiden Professoren gelungen, Werkstoffe mit einem besonders hohen Energieaufnahmevermögen herzustellen.
„Bei Belastung verändert sich die Anordnung der Atome innerhalb des Werkstoffs. Die Abstände zwischen den Atomen werden größer und der Werkstoff ‚dehnt’ sich. So kann er große Beanspruchungen aushalten, ohne zu versagen“, erklärt Prof. Biermann.
Dass ein Werkstoff sein Volumen im festen Zustand noch derart verändern kann, ist bisher einzigartig. Das liegt vor allem an der Mischung: Die Verbundwerkstoffe bestehend aus Metall und Zirkondioxid-Keramik.
Zur Herstellung verwenden die Wissenschaftler sogenannte TRIP-Stähle (TRIP: transformation induced plasticity). Sie sind im Vergleich zu herkömllichen Stahlsorten besonders stabil und gleichzeitig verformbar. Daher sind sie besonders für die Automobilindustrie interessant.
Für das patentierte Verfahren mischen die Wissenschaftler Pulver beider Komponenten mit weiteren Zusatzstoffen. Die Mischung wird dann mit Hilfe spezieller Formgebungsverfahren zu verschiedenen geometrischen Strukturen wie Schaum-, Waben-, Kugel- oder Spaghettiformen verarbeitet.
Ihre endgültige Festigkeit erhalten die Werkstoffe durch Sintern. Dabei wird das Pulver bei Temperaturen unterhalb der Schmelztemperatur zu kompakten Bauteilen verdichtet. Eine zweite Variante zum Herstellen einer formbaren Masse ist das Befüllen keramischer Formkörper mit Stahlschmelze.
Im SFB 799 „TRIP-Matrix-Composite“ arbeiten bereits seit neun Jahren Freiberger Wissenschaftler aus drei Fakultäten (Maschinenbau, Verfahrens- und Energietechnik; Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie; Wirtschaftswissenschaften) gemeinsam an der Entwicklung einer neuen Werkstofffamilie aus Stahl und Keramik. Erst im Mai 2016 wurde die dritte und damit auch letzte Förderperiode des Forschungsprojektes von der Deutschen Forschungsgemeinschaft bewilligt, das noch bis 2020 läuft.
Ansprechpartner:
Prof. Horst Biermann; Tel.: 03731 39-3564
Prof. Christos G. Aneziris; Tel.: 03731 39-2505
Media Contact
Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften
Die Materialwissenschaft bezeichnet eine Wissenschaft, die sich mit der Erforschung – d. h. der Entwicklung, der Herstellung und Verarbeitung – von Materialien und Werkstoffen beschäftigt. Biologische oder medizinische Facetten gewinnen in der modernen Ausrichtung zunehmend an Gewicht.
Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Artikel über die Materialentwicklung und deren Anwendungen, sowie über die Struktur und Eigenschaften neuer Werkstoffe.
Neueste Beiträge
Lichtmikroskopie: Computermodell ermöglicht bessere Bilder
Neue Deep-Learning-Architektur sorgt für höhere Effizienz. Die Lichtmikroskopie ist ein unverzichtbares Werkzeug zur Untersuchung unterschiedlichster Proben. Details werden dabei erst mit Hilfe der computergestützten Bildverarbeitung sichtbar. Obwohl bereits enorme Fortschritte…
Neue Maßstäbe in der Filtertechnik
Aerosolabscheider „MiniMax“ überzeugt mit herausragender Leistung und Effizienz. Angesichts wachsender gesetzlicher und industrieller Anforderungen ist die Entwicklung effizienter Abgasreinigungstechnologien sehr wichtig. Besonders in technischen Prozessen steigt der Bedarf an innovativen…
SpecPlate: Besserer Standard für die Laboranalytik
Mehr Effizienz, Tempo und Präzision bei Laboranalysen sowie ein drastisch reduzierter Materialverbrauch: Mit der SpecPlate ersetzt das Spin-off PHABIOC aus dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) durch innovatives Design gleich…