Thermodinamische Modelle für Stapelfehlerenergien in Metalle

Ziel dieses Projekts ist es, ein Modell für die Vorhersage der durch Defekte in metallischen Werkstoffen freigesetzten Energie zu entwickeln. Diese Defekte werden in das Material eingebracht, wenn es in Betrieb ist, und werden durch äußere Einflüsse wie Last, Temperatur, Druck usw. beeinflusst. All diese äußeren Einflüsse verhindern die Bildung von Unregelmäßigkeiten im Material, die seine zukünftigen mechanischen Eigenschaften beeinflussen. Daher ist es wichtig zu verstehen, wie sich die externe Belastung auf die Defekte und das Material im Allgemeinen auswirkt. In diesem Projekt untersuchen wir die metallischen Werkstoffe von der atomaren Skala, auf der sich der Defekt befindet, bis zur Makroskala, auf der die mechanischen Eigenschaften beobachtet werden können, um eine angemessene Quantifizierung zu erhalten. Im Laufe einer langen Nutzungsdauer wird das Material durch diese Defekte abgebaut und versagt schließlich. Daher ist es wichtig, den Einfluss dieser Defekte zu verstehen, um ihre Entstehung zu verhindern oder ihre nachteiligen Auswirkungen und damit die Lebensdauer des Materials zu verringern. Ziel dieses Projekts ist es, mehrere Methoden, wie z. B. experimentelle und rechnerische, zu kombinieren, umausreichende Informationen für den Aufbau eines geeigneten physikalischen Modells für die Energie von Defekten zu erhalten. Dieses Modell kann dann für weitere Anwendungen bei der Entwicklung von Berechnungswerkzeugen für einen vollständigen Überblick über die Materialeigenschaften und das Verhalten unter äußeren Bedingungen verwendet werden, so dass eine Vorhersage der Lebensdauer möglich ist oder eine Verschlechterung verhindert werden kann. Es wird zur Entwicklung eines Materialgenoms beitragen, das eine schnellere, billigere und umweltfreundlichere Entwicklung neuer Materialien ermöglicht. Das Neue an diesem Projekt ist, dass es darauf abzielt, die Energie dieser Defekte in verschiedenen Familien metallischer Werkstoffe durch die Kombination verschiedener Methoden zu modellieren und möglicherweise gemeinsame Merkmale innerhalb der verschiedenen Legierungsklassen zu finden.