Diffusion in intermetallischen Phasen des Ni-Mn Systems
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen dieses Projektes wurden Diffusionsvorgänge in einigen intermetallischen Phasen untersucht, in relevanten Zeitschriften publiziert, und in eingeladenen Vorträgen auf internationalen Kongressen vorgestellt. Intermetallische Phasen sind Verbindungen aus verschiedenen Metallen oder aus Metallen und Halbmetallen. Diese Materialen haben ein weites Spektrum von physikalischen und chemischen Eigenschaften. Einige intermetallische Phasen haben Anwendungen als Funktionsmaterialien, andere haben hohes Potenzial für stmkturelle Hochtemperaturmaterialien. Insbesondere sind die hier untersuchten binäre Ni-Mn und ternären Ni-Mn-Ga Legierungen interessante Funktionsmaterialien für den Einsatz in magnoresistiven Sensoren und als Form-Gedächtnis Legierungen. Die Selbstdiffusion der Legierungskomponenten ist der grundlegendste Diffusionsprozess in einer Legierung. Selbstdiffusionsdaten des Systems NiMn und des Systems NiMnGa waren zu Beginn des Projektes nicht bekannt. Daher war ein zentrales Anliegen des Projektes die Selbstdiffusion der Legierungskomponenten zu untersuchen. Nunmehr liegen hierfür erstmals zuverlässige Daten vor. Femer wurde ein Lehrbuch mit dem Titel ,Diffusion in Solids - Fundamentals, Methods, Materials, Diffusion-controlled Processes' erarbeitet. Diffusion in Festkörpern findet in der Regel bei Temperaturen deutlich oberhalb Raumtemperatur statt. Diffusion ist bei hohen Temperaturen allgegenwärtig und von Bedeutung für viele mikrostrukturelle Änderungen und Hochtemperaturprozesse, welche während der Herstellung, Verarbeitung und bei Wärmebehandlungen von Materialien stattfinden. Kenntnisse und ein grundlegendes Verständnis von Diffusionsvorgängen ist von erheblicher Bedeutung für die gesamte Materialwissenschaft, für die Festkörperphysik und die physikalische Chemie fester Materialien. Ingenieure, welche Bauelemente und Geräte entwickeln, die bei höheren Temperaturen zum Einsatz kommen, benötigen fundierte Daten und Kenntnisse der Festkörperdiffusion. Vorhandene Lehrbücher der Diffusion sind inzwischen mehrere Jahrzehnte alt und daher inzwischen in vielen Teilen veraltet. Das neue Lehrbuch ist im Sommer 2007 beim Springer-Verlag erschienen. Es umfasst 651 Seiten und enthält 267 Figuren und 27 Tabellen. Inzwischen sind russische und japanische Übersetzungen in Angriff genommen
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Self-diffusion in Nickel-Manganese Alloys. Defect and Diffusion Forum, 237-240, 352-357(2005)
S. Peteline, Y.A. Chang, M.-L. Huang, H. Mehrer
- Pioneers and Landmarks of Diffusion. Defect and Diffusion Forum 258-260, 1-14 (2006)
H. Mehrer
- Diffusion in Solids - Fundamentals, Methods, Materials, Diffusion-controlled Processes. Textbook, Springer Series in Solid-State Sciences, Vol. 155, 651 pages, 267 figures, 27 tables, Hardcover, July 2007
H. Mehrer
- Self-diffusion in Ni2 MnGa. Intermetallics 15, 1078 - 1083 (2007)
G. Erdelyi, H. Mehrer, A. W. Imre, T.A. Lograsso, D. L. Schlagel
- Si self-diffusion in cubic B20 structured FeSi. Europhys. Letters 82, 66005-p1 (2008)
I. Rihimäki, A. Virtanen, P. Pusa, M. Salamon, H. Mehrer, J Räisänen
