Institut für Digitale Materialforschung

Das gesamtheitliche Ziel des Projektvorhabens „MagicMetal“ ist die Herstellung unterschiedlicher offenporiger Metallschaumstrukturen, die in nachfolgenden Fertigungsprozessschritten definiert infiltriert werden und somit als hybrider Verbundwerkstoff für eine gezielte und die Eigenschaften einstellende Festkörperumwandlung zur Verfügung stehen. Dabei wird eine entsprechende stöchiometrische Zusammensetzung aller beteiligten Elemente im Metallschaum und in der Matrix gewählt, die zunächst der Mg2Si-Verbindung und im Anschluss daran der Mg2(SiSn)-Verbindung entsprechen. Durch begleitende Simulationen der Mikrostrukturausbildung werden für die einzelnen Prozesse der Metallschaumherstellung und Infiltration Wirkzusammenhänge zwischen Werkstoffeigenschaften und Prozessbedingungen analysiert. Für die theoretischen Betrachtungen wird ein Phasenfeldmodell weiterentwickelt und Simulationsstudien durchgeführt. Während das Modell anhand von experimentellen Daten validiert und verfeinert wird, liefert die Werkstoffsimulation die Möglichkeit, einen umfangreichen Parameterraum kontrolliert und detailliert abzutasten sowie gezielte Hinweise für die experimentelle Versuchsführung abzuleiten. Die für die endgültige Herstellung eines TEG´s noch notwendigen weiteren Produktionsschritte, wie z. B. die Zugabe geeigneter Dotierungselemente zur Erzielung der p- bzw. n-leitenden Eigenschaften, sind hier nicht projektrelevant, da sie vollumfänglich dem heutigen Stand der Technik entsprechen.