Fachausschuss
Intermetallische Phasen

Die Thermengebiete des DGM-Fachausschusses sind intermetallische Werkstoffe, intermetallische Phasen als Ausscheidungen oder Beschichtungen metallischer Legierungen und spezifische Herstellungsmethoden, Anwendungsfelder und Charakterisierungsmethoden für diese. Auf der Seite von Universitäten und Forschungseinrichtungen vereint der Fachausschuss Mitglieder aus der Materialwissenschaft, dem Maschinenbau, der Physik und verwandter Fachrichtungen. Mitglieder aus der Industrie kommen hauptsächlich aus Bereichen wie Flugtriebwerks- oder Automobilantriebstechnik oder befassen sich mit der Herstellung von Rohmaterialien bzw. der Weiterverarbeitung intermetallischer Werkstoffe. Während in der Vergangenheit materialwissenschaftliche Grundlagenforschung im Mittelpunkt stand, ist inzwischen die Anwendung genauso im Fokus, wobei neue Materialklassen, wie z.B. Silizide, einen breiteren Raum einnehmen. Trotzdem oder gerade deswegen sind bei den intermetallischen Phasen die Verbindung zwischen Forschung und Anwendung und damit auch die Kontakte von Vertreterinnen und Vertretern aus beiden Bereichen im Fachausschuss besonders eng. Gezielt bemüht sich der Fachausschuss, beispielsweise durch Vortragsmöglichkeiten auf den Fachausschusstreffen, jüngeren Forschenden auf dem Master- oder Doktorand*innenlevel eine erste Möglichkeit zu bieten, um Kontakte mit etablierten Wissenschaftler*innen zu knüpfen. Nicht zuletzt dank der Mitglieder des Fachausschusses hat sich bei den intermetallischen Phasen hierzulande inzwischen eine wissenschaftliche Community mit internationaler Strahlkraft etabliert. Augenfälligster Beweis ist die in zweijährigem Turnus stattfindende internationale Konferenz „Intermetallics“, die Forscherinnen, Forscher und Industrievertreter aus aller Welt anzieht.

Eine gute Verbindung

Da sie dank besserer oder gänzlich neuer Eigenschaften etablierte Werkstoffe oft buchstäblich alt aussehen lassen, sind intermetallische Werkstoffverbindungen aus zwei oder mehr Metallen für zahlreiche Anwendungen in der Verkehrs-, Energie- und Medizintechnik äußerst attraktiv. Formgedächtnislegierungen aus intermetallischen Phasen entfalten beispielsweise Sonnensegel von Satelliten, betätigen Ventile im Automobilmotor oder machen Brillengestelle hochflexibel. Neue Flugtriebwerke mit Turbinenschaufeln aus Titanaluminid-Legierungen sparen Treibstoff und CO2 ein und verringern die Lärmbelastung für Anwohner*innen von Flughäfen. Eisenaluminide haben, dank ihrer besseren Eigenschaften, das Potential, Stähle aus Teilen der fossilen Kraftwerkstechnik und anderen Anwendungen zu verdrängen. Dadurch können z.B. Dampfturbinen effizienter und damit umweltverträglicher werden. Intermetallische Phasen beziehen ihre besonderen Eigenschaften aus der Verbindung verschiedener Atomsorten und viele dieser Erfolge sind nur möglich gewesen, weil inzwischen Forschungsmethoden zur Verfügung stehen, mit denen sich intermetallische Materialien bis auf die atomare Ebene hinab charakterisieren lassen. In wenigen Gebieten der Materialwissenschaft ist der Kontakt zwischen grundlagenorientierten Forschenden und der anwendungsorientierten Industrie so eng und direkt wie bei den intermetallischen Phasen. Deutschland belegt hier sowohl bei der Forschung als auch bei der industriellen Anwendung in Medizin-, Raumfahrt- und Automobiltechnik einen Spitzenplatz. Ein Ausbau dieser Position schafft und sichert Arbeitsplätze. Da der Einsatz intermetallischer Phasen zudem Schadstoffemissionen und/oder Lärmbelastungen reduzieren und die nachhaltige Mobilität der Gesellschaft sichern und erhöhen kann, führt ihre Weiter- und Neuntwicklung auch zu mehr Lebensqualität.

Konstruktion und Auslegung verbessern

Intermetallische Werkstoffe besitzen hervorragende Eigenschaften, reagieren aber sehr empfindlich auf die Bedingungen während der Produktion. Deshalb ist ein noch besseres Verständnis vom Wechselspiel zwischen Herstellungstechnik, Mikrostruktur und Materialeigenschaften entscheidend. Ebenso wichtig ist die Entwicklung von Herstellungsmethoden, die konkret auf die Bedürfnisse intermetallischer Werkstoffe abgestimmt sind, und von intermetallischen Werkstoffen, die robuster gegenüber schwankenden Herstellungsbedingungen sind. Gerade bei den neuen Herstellungsmethoden aus dem Bereich der additiven Fertigung besteht hier noch großes Forschungs- und Entwicklungspotential. Mit der zunehmenden industriellen Verwendung ergeben sich außerdem neue Fragestellung bei Reparatur und Recycling, auch für produktionsbedingt anfallendes Restmaterial. Eine wichtige Herausforderung der Zukunft liegt bei Konstruktions- und Auslegungsmethoden, die die speziellen Eigenheiten von intermetallischen Werkstoffen berücksichtigen können. Zur Lösung all dieser Herausforderungen sind Forschungsaktivitäten notwendig, die von der Grundlagenforschung bis hin zur Produktion, Weiterverarbeitung und Anwendung in der Industrie alle entscheidenden Aspekte der Werkstoff- und Prozessentwicklung berücksichtigen.

Ziele

  • Kontaktpflege und Austausch zwischen Industrievertreter*innen und Forschenden aus dem Gebiet der intermetallischen Phasen ermöglichen.
  • Jungen Wissenschaftler*innen eine frühe Möglichkeit bieten, sich in der Community zu präsentieren und zu vernetzen.
  • Ein zwangloses Forum bieten, in dem neue Ideen und Forschungsaktivitäten auf dem Gebiet der intermetallischen Phasen konzipiert und initiiert werden können.
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