Das Projekt "EFAM - Energieeffiziente Formgedächtnisaktoren für Automobilanwendungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ACCESS e.V. durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, die serientaugliche Herstellung einkristalliner Formgedächtnis-Werkstoffe durch Erstarrung im Bridgman-Verfahren mit Flüssigmetallkühlung vorzubereiten. Das Vorhaben ist Teil des Verbundprojekts 'EFAM'. Es beinhaltet Untersuchungen der Erstarrung von Ni-Mn-Ga Legierungen und die Optimierung des Bridgman-Verfahrens mit Hilfe der numerischen Simulation. Es werden grundlegende Aspekte der Gefügebildung und Seigerung bei der Erstarrung untersucht und offene technische Fragen, z. B. die keramischen Formschalen betreffend, werden gelöst. Bei der Prozesssimulation werden nach einem Validierungsschritt umfassende Optimierungsrechnungen durchgeführt, um das zur Verfügung stehende Prozessfester zu definieren und die Prozesszeit zu verkürzen. Für Access bietet sich mit der Arbeit an magnetischen Formgedächtnislegierungen die Chance, ein neues Aufgabengebiet zu erschließen: Zusätzlich zu der erwiesenen Kompetenz im Bereich der Strukturwerkstoffe, kann hier entsprechendes Wissen im Bereich neuer, adaptiver Werkstoffe aufgebaut werden. Dadurch wird auch für die Zukunft sichergestellt, dass attraktive Forschungsprojekte ebenso wie Aufträge Dritter erfolgreich eingeworben werden können.
Das Projekt "EFAM-Energieeffiziente Formgedächtnisaktoren für Automobilanwendungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Materialphysik im Weltraum durchgeführt. Die Kenntnis der thermophysikalischen Daten ist Voraussetzung für eine erfolgreiche Prozesssimulation, insbesondere in Bezug auf Einkristallzucht. Für magnetische Formgedächtnislegierungen auf Ni-Mn-Ga-Basis liegen solche Daten praktisch nicht vor. Das Ziel dieses Vorhabens ist die Beschaffung der für die Simulation des Kristallzüchtungsvorgangs erforderlichen Stoffdaten. Dazu gehört neben einer Literaturrecherche die eigene experimentelle Bestimmung der erforderlichen Daten mit einer durch physikalische Modelle gestützten Extrapolation über den interessierenden Temperatur- und Konzentrationsbereich. Bei dem hier zu untersuchenden Legierungssystem stellen die unterschiedlichen Schmelzpunkte und unterschiedlichen Dampfdrucke der einzelnen Komponenten eine erhebliche experimentelle Schwierigkeit dar. Es wird daher darauf ankommen, den Einfluss des hohen Dampfdrucks und den spezifischen Massenverlust einzelner Legierungskomponenten durch geeignete Prozessführung zu minimieren. Im Einzelnen ist vorgesehen, folgende Größen experimentell zu bestimmen: Spezifische Wärme, Phasenübergangstemperaturen, Wärmeleitfähigkeit, Dichte, Oberflächenspannung, Viskosität. Für die Messung der spezifischen Wärme der festen Phase und der Übergangstemperaturen einschließlich der Liquidustemperatur wird die Differentialkalorimetrie eingesetzt. Die Wärmeleitfähigkeit bzw. die thermische Diffuisivität wird mit Hilfe einer Laser Flash Anlage für die feste Phase bestimmt. Viskosität, Dichte und Oberflächenspannung werden in der flüssigen Phase gemessen, erstere mit Hilfe eines Schwingtiegelviskosimeters, letztere berührungsfrei mit Hilfe des Schwebeschmelzverfahrens. Darüber hinaus soll ein kürzlich angeschafftes Röntgen-Nanotom eingesetzt werden, um eine dreidimensionale Analyse der Gefüge- und insbesondere der Zwillingsstruktur durchzuführen. Insgesamt sollen etwa 8 - 10 Proben verschiedener Zusammensetzung gemessen werden. Die Ergebnisse sollen nach Ablauf des Projekts veröffentlicht werden.