Mechanische Aktivierung von Precursormaterialien für nanokristalline Werkstoffe

• Antragsteller: Professor Dr. Hanspeter Heegn
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 1998 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5148970

Nanostrukturierte Werkstoffe gewinnen durch ihre spezifischen Eigenschaften großes wissenschaftliches Interesse und zunehmend wirtschaftliche Bedeutung. Mit den vorgesehenen Arbeiten soll ein Beitrag zur Beherrschung der komplizierten Prozesse der Herstellung und Verarbeitung nanostrukturierter Stoffsysteme geleistet werden, wobei als Wirkprinzip die mechanische Aktivierung ausgenutzt wird. An Modellsubstanzen soll auf der einen Seite die Zerstörung der kristallinen Struktur bis in den nanokristallinen oder amorphen Zustand und auf der anderen Seite die Mahlkompaktierung von Pulvern aus Nanoteilchen sowie von Stoffen mit Porensystemen im Nanometerbereich bei jeweiliger Erhaltung der inneren Grenzflächen untersucht werden. Der Schwerpunkt der Forschungsarbeiten ist dabei, den Zusammenhang zwischen den Beanspruchungsintensitäten und -energien und den erreichten Feststoffstrukturen von Precursormaterialien für nanostrukturierte Werkstoffe aufzuklären. Die mechanische Aktivierung soll in Schwerkraft-, Schwing- und Planetenmühlen mit Beanspruchungsintensitäten bis in den Hochenergiebereich durchgeführt werden. Ausgehend von der Charakterisierung der Realstruktur der mechanisch aktivierten Precursormaterialien hinsichtlich Teilchengrößenverteilung, spezifischer Oberfläche, Poren- und Kristallitgefüge sowie röntgenographisch bestimmter Kristallinität, Primärteilchengröße und Gitterverzerrungen sollen die Verdichtbarkeit und die Konsolidierung zu Werkstoffen mit dichtem Gefüge und Kristallitgrößen im Nanometerbereich untersucht werden. Auf der Basis der Experimente sind Modellvorstellungen abzuleiten und theoretische Verallgemeinerungen zu treffen, um den Einfluß der mechanischen Aktivierung bei der Präparation von Precursoren und bei der Konsolidierung zu dichten nanostrukturierten Werkstoffen beschreiben zu können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen