ResearchRessourceneffizienz
Wirkmechanismen von Nanopartikeln als neuartige Kornfeiner für thermomechanisch hoch beanspruchte Aluminiumgussbauteile

Wirkmechanismen von Nanopartikeln als neuartige Kornfeiner für thermomechanisch hoch beanspruchte Aluminiumgussbauteile

Year:  2018
Date:  30-04-20
Sponsors:  DFG
Lifespan:  05/2017 – 04/2020

Die Literatur sowie die eigenen Voruntersuchungen deuten das große Potenzial von Bornitrid-Nanopartikeln als Kornfeinungsmittel für AlSi-Schmelzen an, wobei hier mitunter bereits jetzt ein stärkerer Kornfeinungseffekt als bei kommerziellen Pulvern erreicht wird (siehe Abbildung 1). Diese Beobachtungen stehen jedoch im Gegensatz zu klassischen Kristallisations- und Keimbildungstheorien, die für stabile Keime in der Schmelze grundsätzlich einen kritischen Durchmesser im Bereich einiger Mikrometer fordern. Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es daher, die Wirkmechanismen zu verstehen und so die Grundlagen für die Entwicklung von Kornfeinern auf Basis nanoskaliger Partikel zu schaffen. Mit Zuhilfenahme des am IW konstruierten Heiztischmikroskops (siehe Abbildung 2) sollen die eingesetzten Kornfeinungsmittel, bestehend aus Aluminiumpulver und unterschiedlichen Partikeln mit einer Größenordnung von 10-100 nm, im Hinblick auf Größe, Menge, Modifikation, Wechselwirkungen, Dispersionsmethodik und Wechselwirkungen zwischen Partikeln und umgebender Matrix charakterisiert werden.