Thermodynamic Modelling of Phase Diagrams and Interface Reactions of MAX-Phases

• Applicant: Professor Jochen M. Schneider, Ph.D.
• Subject Area: Thermodynamics and Kinetics as well as Properties of Phases and Microstructure of Materials
• Term: from 2009 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 125931345

MAX-Phasen (Mn+1AXn Karbide und Nitride) sind vielversprechende Werkstoffe für eine Vielzahl von Anwendungen. Im besonderen sind Dünnfilme aus MAX-Phasen als Beschichtungen oder Zwischenschichten in Hochtemperaturkompositen vorgesehen, wo ihre Eigenschaften zu verbesserter Zähigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit des Verbundwerkstoffes führen können. Bei solchen Anwendungen ist es von kritischer Bedeutung, unerwünschte Reaktionen an den Grenzflächen zu vermeiden. Solche Reaktionen sind generell sehr schwierig vorauszusagen und zu verstehen, aber es ist festgestellt worden, dass thermodynamisches Modellieren in dieser Beziehung ein sehr leistungsfähiges Werkzeug darstellen kann. Wir schlagen vor, in diesem Projekt mit Hilfe thermodynamischer Modellierungen Reaktionen an den Grenzflächen zwischen den MAX-Phasen Cr2AlC, Ti2AlC, V2AlC und Ti3SiC2 einerseits und den Werkstoffen NiAl, Al2O3 und Fe–Ni–Cr andererseits vorauszusagen und zu verstehen. Das thermodynamische Modellieren wird dabei von quantenmechanischen ab initio-Berechnungen und Experimenten mittels Differentialthermoanalyse unterstützt.

• DFG Programme: Research Grants