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Powder Metallurgy Combined with Cryogenic Laser Shock Peening: a Novel Surface Plastic Deformation Process to Achieve Advanced Nanotwinned Aluminum/graphene-CNT Composites

Projektbeschreibung

Probleme mit Zwillingsbildung in nanoverzwillingten Aluminiumverbundwerkstoffen lösen

Die Zwillingsbildung, bei der „Zwillinge“ von Domänenkristallen im Inneren ihrer Mutterkristalle entstehen, ist eine der wichtigsten Arten der plastischen Verformung von Kristallen. Sie kommt in vielen Metallen und Legierungen vor und ist weitgehend für die plastischen Eigenschaften dieser Werkstoffe verantwortlich. Bei Aluminiumverbundwerkstoffen stellte der Ausgleich von Zwillingsbildung und Stapelfehlerenergie eine Herausforderung dar. Die Werkstofffestigkeit wird durch vereinzelte Keimbildung im massivem Aluminium unter extremen Bedingungen vermindert. Das Ziel des im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts PLaSNAT besteht darin, Pulvermetallurgie mit kryogenem Laser Shock Peening (LSP) zu kombinieren, um fortgeschrittene, großmaßstäbliche, hochfeste Aluminium/Graphen-Kohlenstoffnanoröhren-Verbundwerkstoffe mit gleichmäßiger und kontrollierter Ausrichtung einschließlich nukleierter Zwillinge und Stapelfehlern herzustellen.

Ziel

The trade-off between stacking fault energy and capability of twining has been a roadblock in aluminum (Al) composites, due to low dislocation storage and weak strain hardening ability. The recent extra strengthening and work hardening in gradient twinned architectures had provided an alternative approach to increase balance between nucleated twins, high density of dislocation and stacking faults. However, there is still a huge challenge to achieve large scale strengthening bulk Al which generally nucleate sporadically and under extreme conditions. We aim to develop a practical but innovative technique with combining stress concentration and high strain rate deformation at low temperature via powder metallurgy (PM) combined with cryogenic laser shock peening process (CLSP) to fabricate advanced, large scale, high strength twinned Al/graphene-CNT composites with uniform and controlled alignment including nucleated twins and stacking faults. The results are interpreted by both molecular dynamics simulation and experiments. During the cryogenic process, the pinning effect of CNTs hinders the escape of dislocations from pile-ups resulting in high stresses in front of graphene-CNT and controlling plasticity via both high strain rate and high pressure. As local stresses in front of both graphene and CNT exceed the critical stress for twin nucleation, high-density deformation twins can be formed. PM combined with CLSP enables us to tailor specific deformation nanotwins architecture in bulk Al composite otherwise cannot be achieved by present methods. Parameters of shock pressure, strain rate and loading temperature for optimal thermomechanical properties and even shock loading direction effect on alignment of graphene and CNTs for better strengthening effect and twinning nucleation in Al are discussed in details. We expect to demonstrate the feasibility of tailoring nanotwinned architecture in advanced Al composites via CLSP process, which could be put into mass production

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2022-PF-01

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

OESTERREICHISCHE AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 199 440,96
Adresse
DR. IGNAZ SEIPEL-PLATZ 2
1010 Wien
Österreich

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Region
Ostösterreich Wien Wien
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

Keine Daten
Mein Booklet 0 0