Durch Benetzbarkeit und Kapillarität getriebene Kornumwandlungsvorgänge und Mikrostrukturentwicklung in Flüssigphasensintern: Effekte der Löslichkeit und der Korngröße

• Antragsteller: Professor Dr. Fathollah Varnik
• Fachliche Zuordnung: Thermodynamik und Kinetik sowie Eigenschaften der Phasen und Gefüge von Werkstoffen ; Glas und Keramik und darauf basierende Verbundwerkstoffe
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 273088361

Flüssigphasensintern stellt eine Herausforderrung für numerische Modellierung dar, da es Phasenumwandlungskinetik, Benetzung und Kapillarität sowie Dynamik starrer Körper involviert. Trotz dieser Komplexität ist es uns kürzlich gelungen, einen effizienten gekoppelten numerischen Zugang zu entwickeln, welche die Stärken der Phasenfeldmethode in der Simulation der Mikrostrukturentwicklung mit denen der Multiphasen-Lattice Boltzmann Methode in der numerischen Modellierung des Strömungstransports und der Benetzbarkeit in komplexen Geometrien verbindet. Ein Schlüsselthema dabei ist die Frage, wie das Auflösen von Verbindungen, welche in den ersten Sinterstadien zwischen Granulaten entstehen, und die dadurch resultierende erhöhte Beweglichkeit der Granulate die Mikrostrukturentwicklung und die Verdichtungsdynamik beeinflussen. Außerdem sollen Effekte der Kapillarbrückenbildung und der hierdurch verursachten Anziehung zwischen Granulaten untersucht werden. Wichtige Fragen dabei betreffen den Einfluss des Hart-zu-Weich Teilchengrößenverhältnisses und der Polydispersität auf die Mikrostrukturentwicklung und Verdichtungsdynamik.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Ingo Steinbach
• Kooperationspartner: Professor Dr.-Ing. Werner Theisen