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Hierarchical Surface Protection, A New Paradigm Toward Functional Multi-Nano-Layered Coatings

Projektbeschreibung

Bahn frei für extrem verschleißarme, selbstheilende Beschichtungen

Das Versagen von Oberflächenbeschichtungen führt nicht nur zu kosmetischen Problemen, sondern auch zu Produktversagen. Ein Beispiel dafür sind Beschichtungsmängel an Stahl- und Betonkonstruktionen, die häufig vorkommen und deren Behebung kostspielig ist. Tatsächlich leiden schätzungsweise zwei Drittel der Beschichtungsmaterialien unter Verschleiß und müssen jährlich ersetzt werden. Das EU-finanzierte Projekt HIERARCHICAL FUNCOAT wird Gestaltungsprinzipien aufstellen, die Beschichtungen hinsichtlich extrem verschleißarmer und selbstheilender Eigenschaften optimieren sollen. Konkret wird das Projekt Computersimulationen und Experimente nutzen, um unser Verständnis der Mechanismen, mit denen funktionelle Mehrlagenbeschichtungen von Materialien abgelöst werden, auf allen Skalen zu verbessern. Es wird die Möglichkeit prüfen, ob Oberflächen mit einer funktionalen Gradient-Mehrlagenbeschichtung „hierarchisch“ geschützt werden können. Ziel wird es sein, die Lebensdauer der verschleißfesten Beschichtungen für verschiedene Anwendungen zu verlängern.

Ziel

"It is estimated that nearly two-thirds of the entire coating materials suffer from wear and demand annual substitution. Even a modest few percent reduction in coating failures can significantly impact energy security, energy savings, and environmental benefits. Single-layer coatings fail to sufficiently protect components surface under harsh conditions. Recent progress in the field of “Materials-by-Design” open entirely new possibilities to “hierarchically” protect surfaces by designing functionally-gradient multi-layer coatings. ”. Multi-layer coatings have been a key advancement in extending the lifetime of the wear-resistant coatings for different applications. However, progress toward this scientific resolution has been slowly progressing on an empirical basis. Theoretical understanding and design principles for optimizing the performance of multi-layer coatings are very limited. This proposal aims to take a leap forward to understand and predict material removal mechanisms in multi-layer coatings using a complementary set of computer simulations and validating experiments. Specifically, the research seeks to hierarchically protect material surfaces by tailoring and optimizing the material gradient and layer architecture in a multi-layer coating setup. The main objectives of this research are summarized in three key headings; First, is to shed light on the fundamental understanding of the materials removal mechanisms of Functional Multi-layer Coatings (FMCs) across scales using complementary computer simulations and experiments. This theoretical understanding does not exit today and will be pioneered as the final goal of this proposal. Second, is to establish ""design principles"" for optimizing functionally-gradient and layer-architecture coatings for ultra-low wear and self-healing capacities. Last but not least, is to link and correlate the potential industries with the prospective results."

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2019

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

Koordinator

AARHUS UNIVERSITET
Netto-EU-Beitrag
€ 219 312,00
Adresse
NORDRE RINGGADE 1
8000 Aarhus C
Dänemark
Region
Danmark Midtjylland Østjylland
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 219 312,00