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Werkstoffe

Wolfram (W)-Laminate

Wolfram (W) ist das Metall mit dem höchsten Schmelzpunkt aller Metalle (Ts = 3422°C) und wäre daher für Hochtemperaturanwendungen in der Energietechnik prädestiniert. Allerdings verhindern bisher dessen geringe Oxidationsbeständigkeit ab Temperaturen jenseits 600 °C sowie dessen geringe Risszähigkeit bei Raumtemperatur bzw. dessen hohe Spröd-duktil-Übergangstemperatur einen Einsatz als Strukturwerkstoff.
Im Vergleich zu anderen kubisch raumzentrierten Materialien wie z.B. α-Fe, zeigt Wolfram als Antwort auf Kaltumformung paradoxes Materialverhalten. So führt Kaltumformung bei Wolfram zu einer
• Erhöhung der Festigkeit und Duktilität, als auch zu einer
• Verschiebung der Spröd-duktil-Übergangstemperatur zu niedrigeren Temperaturen.
In beiden Fällen liegt noch kein Mechanismenverständnis vor.

Die Idee des W-Laminates besteht nun darin, dass mach sich eines hochgradig kaltumgeformten Halbzeugs als Ausgangspunkt der Laminatsynthese bedient: einer Wolframfolie. Diese besitzt außergewöhnliche Eigenschaften hinsichtlich Duktilität, Zähigkeit und Spröd-duktil-Übergangstemperatur. Durch die Synthese eines Laminates auf Wolframfolie ist es gelungen, die außergewöhnlichen Eigenschaften der Wolframfolie auf ein Massivbauteil zu übertragen.

Literatur: Reiser, J., Rieth, M., Möslang, A. et al., Tungsten (W) Laminate Pipes for Innovative High Temperature Energy Conversion Systems, Adv. Eng. Mater. doi: 10.1002/adem.201400204 (2014)

 

MoCu-Werkstoffe

Verbundwerkstoffe aus Molybdän (Mo) und Kupfer (Cu) finden breite Anwendung in der Halbleiter- und Elektronikindustrie und werden dort als Komponenten im Bereich „Thermal Management“ eingesetzt. Dabei kombinieren diese Werkstoffe die gute Wärmeleitfähigkeit von Kupfer mit dem geringen thermischen Ausdehnungskoeffizient von Molybdän. Das Verformungsverhalten beim Walzen, insbesondere die Wechselwirkungen zwischen der Molybdän- und Kupferphase, sind noch nicht verstanden.

Die Arbeiten an MoCu-Werkstoffen werden in Kooperation mit der Firma PLANSEE SE, Reutte, Tirol durchgeführt.