High-temperature solid state properties of transition metal carbides, nitrides and carbonitrides

Aufgrund immer höher werdender Anforderungen, kürzerer Produktzyklen sowie aufgrund ökologischer und ökonomischer Rahmenbedingungen, sind neue bzw. verbesserte Materialien für Werkstoffe von zentralem Interesse. Während die Entwicklung in der Industrie noch größtenteils durch graduelle experimentelle Modifikationen bestehender Werkstoffmaterialien abläuft, ist deren systematische Erforschung für eine zukunftsweisende Werkstoffentwicklung unumgänglich. Es existieren bereits leistungsfähige Konzepte, die es ermöglichen, neue Werkstoffe numerisch zu modellieren und deren Verhalten auch für Situationen, welche nur schwer im Labor experimentell zu simulieren sind, vorherzusagen. Für diese Modellierungen bedarf es wissenschaftlich fundierter, exakt bestimmter Materialparameter, die die fundamentalen Kennwerte eines potentiellen Werkstoffes darstellen. Auf diese Weise ist es möglich, maßgeschneiderte Werkstoffe (taylored materials) für die jeweilige gewünschte Anwendung zu konstruieren und herzustellen. Im Rahmen dieses Projekts werden die Eigenschaften wie Hochtemperaturhärte, -elastizität und -reaktivität von High-Tech-Materialien mit Schmelzpunkten von bis zu 4000oC und hoher Härte untersucht. Beispiele sind Metall- Matrix-Verbundwerkstoffe, Schicht- und Schneidwerkstoffe. Diese Stoffe gelangen in Bereichen wie Raumfahrt, Computertechnik, Metallverarbeitung und -veredelung und im Umweltschutz zum Einsatz. Im vorliegenden Projekt wird eine Zusammenarbeit mit ausländischen Spezialisten eng verwandter Fachgebiete angestrebt. Diese erscheint aus der Komplexität der experimentellen Untersuchungen zweckmäßig und es lassen sich sowohl Synergieeffekte erwarten als auch die Kosten für die Untersuchungen deutlich reduzieren (z.B. gemeinsame Nutzung von Großgeräten).