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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Bulk Nanostructured Tungsten for Extreme Environments

Description du projet

Transformer le tungstène en un matériau plus résistant et plus solide

Le tungstène est exceptionnellement résistant: il a le point de fusion le plus élevé de tous les métaux. Cet élément robuste peut résister à des environnements extrêmes, ce qui le rend indispensable dans les applications des secteurs de l’énergie, de l’aérospatiale et de la défense. Cependant, sa fragilité limite son utilisation. Financé par le Conseil européen de la recherche, le projet BulkNanoWe2 s’appuiera sur les avancées du projet TOUGHIT, qui rapproche le tungstène nanostructuré d’une utilisation industrielle. En utilisant des nanopoudres et le frittage par décharge de plasma, le projet permettra de créer des pièces en vrac solides, presque en forme de filet, avec des microstructures finement adaptées. Cette approche promet un matériau dont la résistance est plus que doublée et dont la solidité est supérieure de plus de 100 % à celle du tungstène conventionnel, ouvrant la voie à des applications plus sûres, plus efficaces et plus durables.

Objectif

Tungsten possesses the highest melting point amongst metals and exhibits superior characteristics when sustaining extreme environments. Nevertheless, tungsten also has a severe limitation, it is intrinsically brittle and prone to cleavage failure. In our ERC Consolidator Grant TOUGHIT, we are developing strategies to overcome this brittleness while concurrently enhancing the material strength. This is accomplished by refining tungsten to a nanocrystalline state via extreme deformation and strengthening the weak interfaces through segregation-driven grain boundary engineering.

In the current Proof of Concept project BulkNanoWe2, we aim to transition this knowledge to industrial application. Our objective is to devise efficient manufacturing procedures to create near-net-shaped bulk parts. We employ spark plasma sintering, using electric heating and applied pressure, to facilitate swift sintering at lower temperatures. The pivotal role of a nanostructured material to ensure the desired properties is realized by commencing with nanopowders. These also aid synthesis by increasing sintering kinetics. Further, the nanopowders will undergo surface modification to retard grain growth and concurrently enhance mechanical properties.

Thereby, we chart a course toward creating near-net-shaped components featuring distinctly tailored nanoscale microstructure and modified interfaces. This innovative approach will provide a synergistic combination of desired attributes, including a remarkable strength surpassing conventional bulk tungsten by >100%. Simultaneously, the fracture toughness will at least double for a resource-efficient yet secure design paradigm. Attaining these highly desirable properties in an adapted industrial framework, we also contribute to tungsten sourcing challenges. Finally, we realize an environmentally conscientious and economically appealing exceptional material tailored to endure extreme environments.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC-POC - HORIZON ERC Proof of Concept Grants

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-POC

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

MONTANUNIVERSITAET LEOBEN
Contribution nette de l'UE
€ 150 000,00
Adresse
FRANZ JOSEF STRASSE 18
8700 Leoben
Autriche
Région
Südösterreich Steiermark Östliche Obersteiermark
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
Aucune donnée

Bénéficiaires (1)