Record #295478 - GSI Repository

DFG project G:(GEPRIS)318962047

Atomistische Modellierung hybrider Verbundwerkstoffe mit einer metallischen Glasmatrix und maßgeschneidertem Design

Coordinator	Dr. Daniel Sopu, Ph.D.
Grant period	2016 - 2020
Funding body	Deutsche Forschungsgemeinschaft
	DFG
Identifier	G:(GEPRIS)318962047

Note: Eine Möglichkeit zur Verbesserung der Plastizität massiver metallischer Gläser ist die Synthese von zweiphasigen Glasmatrixkompositen. Dabei sind die Struktur-Eigenschaftsbeziehungen in diesen Verbundwerkstoffen von grundlegender Bedeutung. Sind die Zusammenhänge zwischen Zusammensetzung, Struktur, Legierungsstabilität und möglichen Phasenumwandlungen bekannt, lassen sich Legierungen optimieren. In der Literatur findet sich eine Reihe von experimentellen Arbeiten z.B. bezüglich der Plastizität intelligenter Verbundwerkstoffe mit kristalliner Verstärkungsphase. Allerdings existiert bislang kein umfassendes theoretisches Modell, das die entsprechenden Mechanismen auf atomarer Ebene für Glasmatrixkomposite beschreibt.Im vorliegenden Antrag soll mittels molekulardynamischen (MD) Simulationen ein Verständnis der Eigenschaften auf Nanoebene in CuZr-basierten Glasmatrixkompositen aufgebaut werden. Das Ziel des Projektes ist es, durch eine geeignete Gestaltung der Gefüge, die Ausbildung von Scherbändern im frühen Stadium der Verformung zu verhindern, also das Auftreten lokalisierter Dehnung zu verzögern. Als neuartiger Ansatz zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Komposite wird quasi ein Muster aus Scherbändern in der Glasmatrix erzeugt. Aufgrund von Wechselwirkungen mit nanoskaligen Ausscheidungen können sie nicht reifen bzw. propagieren. Dahingehend erfolgt die quantitative Beschreibung der Duktilität anhand der berechneten Werte für die kritische Scherbandlänge und das kritische Schervolumen. Folglich tragen diese Werte auch dazu bei, das Partikelnetzwerk zu konzipieren und die optimale Heterostruktur bezüglich Duktilität und Festigkeit zu konstruieren.Die zweite Zielstellung des Projektes ist die Untersuchung der spannungsinduzierten martensitischen Umwandlung und ihr Einfluss auf die Verformungsmechanismen der Komposite (B2 CuZr-Nanopartikel in Glasmatrix). Es wird eine Modellierungsstrategie entwickelt, die es erlaubt, die konkurrierenden Verformungsmechanismen in den martensitischen Nanopartikeln und der Glasmatrix zu erfassen und zu verstehen. Die Scherbandbildung, induziert durch die martensitische Umwandlung in den kristallinen Nanopartikeln, und die Überlagerung von Scherbändern und Formgedächtniskristallen werden untersucht. Des Weiteren, wird eine geeignete Methode entwickelt, um die Dehnungslokalisierung zu kontrollieren. Dazu werden Vorgaben zu Parametern wie Volumenanteil, Verteilung, Größe, Anzahl und Abstand der Nanopartikel gemacht. Dies ermöglicht es, Scherbänder mit geringerem Versatz und einer suboptimalen Orientierung einzustellen, um die gewünschte homogenere Verformung herbeizuführen. Letztendlich wird die umwandlungsinduzierte Plastizität in den Kompositen auf Grundlage sich wiederholender Verformungsprozesse untersucht. Die reversible martensitische Umwandlung bildet die Triebkraft für eine strukturelle Verjüngung in metallischen Gläsern, welche im Sinne von Kompositen die Duktilität und Festigkeit erhöhen kann.

Recent Publications

There are no publications

Record created 2023-01-31, last modified 2024-09-28

Similar records

Add to personal basket
Export as Author List with IDs BibTeX (UTF-8), EndNote XML, EndNote Text, RIS, MARC, Print MARC, MARCXML, DC,
Request correction
Submit fulltext

GSI Homepage \| GSI Library \| English Deutsch \| guest :: login GSI Repository
Search	Submit	Personalize Your alerts Your baskets Your searches	Help