Europa und Lateinamerika erforschen gemeinsam Nanoverbundwerkstoffe
Fortschrittliche Herstellungs- und Bewertungsverfahren können das Nutzungspotenzial für neuartige Materialien deutlich erhöhen; dies gilt insbesondere für das relativ neue und schnell wachsende Gebiet der Nanotechnologie. Forschungseinrichtungen verwandter Disziplinen aus Europa und Lateinamerika haben sich im EU-finanzierten Projekt 'Advanced processing and characterisation of micro and nano composites' (NANOCOM-NETWORK) zusammengetan, um neue Nanoverbundwerkstoffe mit überlegenen Eigenschaften zu entwickeln. Während seiner dreijährigen Laufzeit konzentrierte sich das Projekt auf metallbasierte Nanoverbundstoffe, die für Industrieanwendungen von großer Bedeutung sind und zahlreiche potenzielle Anwendungen abdecken. Es wurden bereits 18 fachlich geprüfte wissenschaftliche Arbeiten veröffentlicht und weitere sind derzeit in Arbeit. Dieser fruchtbare Ideenaustausch hat schon zu über 10 neuen Verbundforschungsprojekten zu Themen geführt, die nicht teil des ursprünglichen Vorschlags waren. Die Wissenschaftler nutzten und optimierten eine Vielzahl von Verarbeitungs- und Herstellungsverfahren. Zur Charakterisierung der neuen Materialien entwickelte und nutzte das Wissenschaftsteam modernste Technologien, einschließlich der Synchrotron-Analyse, der fokussierten Ionenstrahl-Nanotomographie, Atomsondenmikroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie. Die von NanoCom-NETWORK hergestellten, mit Kohlenstoff-Nanoröhren verstärkten Metallmatrix-Verbundwerkstoffe wiesen im Vergleich zu unverstärkten Metallen hervorragende thermische und mechanische Eigenschaften auf. Metallmatrix-Verbundwerkstoffe auf Aluminiumbasis, die mithilfe verschiedener optimierter Verarbeitungsverfahren hergestellt worden waren, wiesen ebenso verbesserte mechanische Eigenschaften auf.Keramik ist für zahlreiche Anwendungen von Interesse. Sie stellte die Wissenschaftler jedoch vor Verarbeitungs- und daraus resultierende Qualitätsprobleme. Die Forscher produzierten und charakterisierten nanostrukturierte Schwermetall-Keramik-Verbundstoffe und optimieren derzeit Verarbeitungsparameter und -methoden.Außerdem produzierten sie auf Titan basierende Nanostrukturbeschichtungen mit sternförmiger Kristallit-Morphologie. Diese verfügten über hervorragende mechanische Eigenschaften, durch die sie besonders für die Beschichtung von Schneidewerkzeugen geeignet sind. NanoCom-NETWORK begründete eine produktive, progressive Zusammenarbeit zwischen europäischen und lateinamerikanischen Forschungseinrichtungen für die Verarbeitung und Charakterisierung von metallischen Nanoverbundwerkstoffen. Die vielfach veröffentlichten Arbeiten und der wissenschaftliche Austausch schaffen neue Forschungsfelder mit festen Partnerschaften für die Materialentwicklung, von denen Volkswirtschaften und Verbraucher profitieren.
Schlüsselbegriffe
Nanoverbundwerkstoff, Nanotomographie, Kohlenstoff-Nanoröhre, Metallmatrix-Verbundwerkstoff, Keramik, Beschichtungen
