Verbundwerkstoff aus Stahl und Keramik
TU Bergakademie Freiberg / IKGB
Wissenschaftler der TU Bergakademie Freiberg ist es gelungen, Werkstoffe mit einem besonders hohen Energieaufnahmevermögen herzustellen. Der Werkstoff ist eine Kombination aus Stahl und Keramik und könnte künftig insbesondere bei Crashs im Verkehrsbereich Leben retten. "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 Professor Horst Biermann von der TU Bergakademie Freiberg. Das Verfahren wurde nun patentiert.
Verbundwerkstoffe aus Stahl und Keramik
Die Verbundwerkstoffe bestehen aus Metall und Zirkondioxid-Keramik. Zur Herstellung verwenden die Wissenschaftler sogenannte TRIP-Stähle (TRIP: transformation induced plasticity). Sie seien laut der Forscher im Vergleich zu herkömmlichen Stahlsorten besonders stabil und gleichzeitig verformbar. Daher sind sie besonders für die Automobilindustrie interessant.
Für das patentierte Verfahren mischen die Wissenschaftler Pulver beider Komponenten mit weiteren Zusatzstoffen. Die Mischung wird dann mithilfe spezieller Formgebungsverfahren zu verschiedenen geometrischen Strukturen wie Schaum-, Waben-, Kugel- oder Spaghettiformen verarbeitet. Ihre endgültige Festigkeit erhalten die Werkstoffe durch Sintern. Dabei wird das Pulver bei Temperaturen unterhalb der Schmelztemperatur zu kompakten Bauteilen verdichtet. Eine zweite Variante zum Herstellen einer formbaren Masse ist das Befüllen keramischer Formkörper mit Stahlschmelze.
