Materialforschung Freiberger Forscher entwickeln Superwerkstoff

Es ist der Traum jedes Automobilbauers: leichte und extrem feste Materialien, die gleichzeitig in der Lages sind, bei einem Crash die Aufprallenergie gut aufnehmen, indem sie sich verformen. Wissenschaftlern von der TU Bergakademie Freiberg ist es jetzt gelungen, solche mechanisch hoch beanspruchbaren Werkstoffe herzustellen. Die Forscher erhielten das Patent für das Verfahren, solche Verbundwerkstoffe aus Stahl und Keramik herzustellen. Die neuen Werkstoffe könnten künftig insbesondere bei Verkehrsunfällen Leben retten.

"Hochzeit" zwischen Stahl und Keramik

Wabenkörper aus dem neuen Superwerkstoff.
Verschiedene Muster mit Wabenstrukturen des Verbundwerkstoffes aus Metall und Keramik. Bildrechte: TU Bergakademie Freiberg

Dass der neue Werkstoff sein Volumen im festen Zustand noch derart verändern kann, liegt vor allem an der Mischung: Die neuen in Freiberg entwickelten Verbundwerkstoffe bestehen aus Metall und Zirkondioxid-Keramik. Um den neuen Superwerkstoff herzustellen, mischen die Wissenschaftler Pulver beider Komponenten mit weiteren Zusatzstoffen. Die Mischung wird dann zu verschiedenen Strukturen wie Schaum-, Waben-, Kugel- oder Spaghettiformen verarbeitet. Ihre endgültige Festigkeit erhalten die Werkstoffe danach durch das sogenannte Sintern. Hierbei wird das Pulver bis kurz vor dem Schmelzpunkt erhitzt und zu kompakten Bauteilen verdichtet. Eine zweite Variante zum Herstellen dieses neuen Werkstoffs ist das Befüllen keramischer Formen mit Stahlschmelze.

Fakultätsübergreifendes Forschungsprojekt

Professor Horst Biermann im Gespräch mit seinem Kollegen Professor Christos Aneziris.
Horst Biermann und Christos Aneziris entwickelten mit ihren Forscherteams das neue patentierte Herstellungsverfahren. Bildrechte: TU Bergakademie Freiberg

"Es ist geschafft", freuen sich Horst Biermann und Christos Aneziris von der TU Bergakademie Freiberg. Gemeinsam mit ihrem Team haben die beiden Professoren das neue Verfahren entwickelt. "Bei Belastung verändert sich die Anordnung der Atome innerhalb des Werkstoffs. Die Abstände zwischen den Atomen werden größer und der Werkstoff 'dehnt' sich. So kann er große Beanspruchungen aushalten, ohne zu versagen", erklärt Biermann.

In Freiberg arbeiten bereits seit neun Jahren Wissenschaftler aus drei Fakultäten an der Entwicklung einer neuen Werkstofffamilie aus Stahl und Keramik. Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderte Forschungsprojekt läuft noch bis 2020.

Quelle: MDR/mwa

Dieses Thema im Programm bei MDR SACHSEN MDR SACHSEN - Das Sachsenradio | 12.02.2018 | 14:30 Uhr in den Regionalnachrichten aus dem Studio Chemnitz

Zuletzt aktualisiert: 13. Februar 2018, 17:37 Uhr

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2 Kommentare

14.02.2018 21:44 Lotschweiler4 2

@1, "Könne wir den auch essen?"

Nein, essen können wir das nicht.
Sollen wir auch gar nicht. Sondern:

Wir sollen unsere letzten Cents für das Auto ausgeben. Dann mit knurrendem Magen reinsetzen und zur Agentur für Arbeit fahren.

Warum? Weil in der Autofabrik nur noch Roboter statt Menschen arbeiten. Daran wird der neue Werkstoff nämlich auch nichts ändern. Hauptsache der Vorstand des Autokonzerns feiert tolle Geschäfts-Partys in Übersee und verschaukelt uns bei den Abgaswerten. Luftverschmutzung und Hunger-Probleme der Weltbevölkerung interessieren da nicht.

14.02.2018 15:50 Fragender Rentner 1

Könne wir den auch essen?

Schließlich soll die Weltbevölkerung noch stark zu nehmen, hatte heute Mittag eine Zahl von 10 Milliarden gehört.

Oder setzen wir dann noch mehr gutes Gift ein oder roden noch die letzten Regenwälder?