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Werkstoffentwicklung

Atomistische Simulation der Werkstoffprüfung

Hochbelastbare Komponenten sind Schüsselprobleme der Materialentwicklung in Großbeschleunigern und zukünftigen Fusionskraftwerken. Eine Kernkompetenz der Abteilung liegt in der Entwicklung und gezielten Optimierung von niedrig aktivierenden ferritisch-martensitischen Stählen bzw. entsprechender Oxid-dispersionsgehärteter Legierungen und reicht vom Legierungsdesign bis zur designrelevanten Materialdatenbasis. Die experimentellen Ergebnisse der Strukturanalytik und mechanischen Werkstoffprüfung werden durch analytische und molekulardynamische Modellierungsrechnungen begleitet.

 

 

IFMIF-Testzelle mit D+-Strahl, Li-Jet (blau) und 3 Testeinsätzen (rechts)
 

Ein weiteres Arbeitsgebiet ist die neutronische und werkstoffkundliche Charakterisierung von hochbelasteten Komponenten internationaler Beschleunigerprojekte wie IFMIF, ESS oder XADS. Die Arbeiten umfassen räumliche Verteilungsberechnungen wesentlicher designrelevanter Parameter (z.B. Wärmedeposition, Neutronenspektren, Transmutationsprodukte, radiologisches Inventar), eine Analyse der bestrahlungsinduzierten Schädigung sowie Empfehlungen zum Komponentendesign und zur Werkstoffauswahl.

 

HRTEM Aufnahme eines Y2O3 ODS Teilchens in FeCr

 

Die Methoden der Strukturanalytik beinhalten

  • Quantitative Metallographie (z.B. Phasenanalyse, Korngrößenbestimung)
  • Konfokale Laserrastermikroskopie zur topographischen Darstellung
  • Rasterelektronenmikroskopie mit EDX-Mikroanalyse
  • Röntgenspektroskopie
  • TEM zur hochauflösenden Strukturanalyse
  • FEG-STEM mit EELS und EFTEM zur nanoskaligen Elementanalyse

Unser Know-How als Dienstleistung

Profitieren Sie von unserer Erfahrung in der Synthese, Analyse und Charakterisierung von metallischen Hochleistungswerkstoffen.
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