Nanokristalline Metalle

Die heutigen Möglichkeiten zur Herstellung von Werkstoffen mit immer kleineren Korngrößen ermöglichen es, Werkstoffe mit Kristallitgrößen im Nanometerbereich und ausreichend großen Dimensionen für mechanische Prüfverfahren zu erzeugen. Besonders nanokristalline Metalle zeigen - verglichen mit den entsprechend grobkörnigen - herausragende Eigenschaften hinsichtlich ihrer Festigkeit. Je kleiner die Kristallite allerdings werden, umso höher ist die Grenzflächenenergie des Materials, was zu einem thermodynamisch instabileren Zustand führt. Kornwachstum setzt ein, um die Grenzflächenenergie zu reduzieren und die guten mechanischen Eigenschaften gehen verloren.

Eine externe Zuführung von thermischer oder mechanischer Energie beschleunigt diesen Vorgang und ist bereits in der Literatur häufig erwähnt.

Die Forschungsgruppe widmet sich der systematischen Untersuchung der thermischen und insbesondere der mechanischen Stabilität nanokristalliner Materialien und deren Auswirkungen auf verschiedene Aspekte derer Ermüdungseigenschaften. Ein globales Ziel ist die Stabilisierung eines nanokristallinen Gefüges zu höheren Temperaturen und aufgebrachten Dehnungen.

Die zu diesem Vorhaben erforderliche Methodik umfasst unter anderem die Elektronenmikroskopie (REM, STEM, TEM), andere Rasterverfahren (AFM, MFM), Prüfung der mechanischen Eigenschaften (Zug- und Ermüdungsversuche, Mikro- und Nanoindentation), sowie die chemische Analyse insbesondere mit hochlokalen Verfahren wie Atomsondentomographie zur Grenzflächenanalyse.

Killang Pratama

Ph.D. candidate

Room number: B 2.08

Tel: (+49) (681) 302-5001

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(k.pratama (at) matsci.uni-sb.de)