Strukturelle Phasenübergänge und Formgedächtniseffekt in nanokristallinen Festkörpern

• Antragsteller: Dr. Peter Schloßmacher
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 1997 bis 2001
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5294958

Es ist geplant, die strukturellen Phasenumwandlungen nanokristalliner bzw. amorph-nanokristalliner Mischgefüge in metallischen Legierungen zu studieren. Die Untersuchungen werden an Legierungen der Systeme TiNiCu und TiNiHf(Cu) durchgeführt. Diese weisen aufgrund der Reversibilität der thermo-elastischen, martensitischen Umwandlung das sogenannte Formgedächtnisverhalten auf, dessen Beeinflussung durch ein nanokristallines bzw. teilkristallines Gefüge nachgewiesen werden soll. In der Literatur gibt es keinerlei Arbeiten zur martensitischen Umwandlung nanokristalliner Festkörper sowie zum Einfluß der amorphen Matrix in amorph-nanokristallinen Gefügen auf das Umwandlungsverhalten. Mit Methoden der raschen Erstarrung metallischer Schmelzen oder durch Dünnfilmtechniken (PVD), Laserablation) lassen sich amorphe Legierungen herstellen, die durch eine Wärmebehandlung in den nanokristallinen bzw. amorph-nanokristallinen Zustand überführt werden sollen. Damit stehen dann geeignete Proben für die oben genannten Fragestellungen zur Verfügung. Die von den russischen Projektpartnern hergestellten Proben werden umfassend mikrostrukturell charakterisiert, und ihr Umwandlungsverhalten (Kinetik, Kristallographie, Temperaturbereich) als Funktion von Parametern wie z.B. Korngröße und Kristallisationsgrad sowie in Abhängigkeit von Defekten untersucht. Mit Hilfe der gewonnenen Erkenntnisse werden die entscheidenden Parameter für die thermoelastische, martensitische Umwandlung ermittelt und eine theoretische, auf thermodynamischen Ansätzen basierende Beschreibung der diffusionslosen Umwandlung nanokristalliner Festkörper ermöglicht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Russische Föderation
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Karl Ehrlich; Alexander M. Glezer, Ph.D.; Alexander Shelyakov, Ph.D.