Professur Numerische Mathematik (Partielle Differentialgleichungen)
Professur Numerische Mathematik (Partielle Differentialgleichungen)

Hochentropielegierungen als Beschichtungswerkstoffe für Oberflächenschutzanwendungen

Allgemeine Informationen

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Stichwörter

  • Berechnung von Legierungssystemenen
  • zeitabhängige Berechnung temperaturspezifischer Phasenzustände

Projektbeschreibung

In diesem Projekt wird eine numerische Methode zur Berechnung von Phasendiagrammen entwickelt und implementiert. Mit deren Hilfe werden die Phasendiagramme einiger vielversprechender Legierungssysteme numerisch untersucht. Bei der Auswahl besonders geeigneter Systeme spielen vor allem die Temperaturstabilität sowie die Robustheit gegenüber geringfügigen Änderungen in der molaren Zusammensetzung eine Rolle. Die Phasendiagramme werden mit zusätzlichen Auswertungsmöglichkeiten wie der Sensitivität gegenüber Änderungen in den Eingangsdaten ausgestattet. Im weiteren Projektverlauf liegt der Schwerpunkt auf der realistischen thermodynamischen Simulation der Phasenzusammensetzung von Hochentropielegierungen entlang typischer Wärmepfade. Dies erfordert die räumlich aufgelöste Simulation der Temperatur in Verbindung mit der Diffusion von Legierungselementen. Dazu werden repräsentative Volumina mit typischen Längenskalen verwendet. Die numerische Umsetzung des Verfahrens erfolgt unter Nutzung mit Hilfe eines multivalenten Phasenfeldansatzes. In der Nähe der Phasengrenzen kommen dabei adaptiv verfeinerte Gitter zum Einsatz. Aufbauend auf dieser Simulation werden abschließend Legierungssysteme identifiziert, die auf ihre jeweiligen Anforderungen optimal zugeschnitten sind.

Projektbezogene Publikationen

Projektbezogene Vorträge

News-Beiträge