Profil

Der Bereich Magnesiumprozesstechnik wird von Dr.-Ing. N. Hort geleitet.

Im Bereich Prozeßtechnik sind im Magnesium Innovations Center MagIC alle Aktivitäten zusammengefasst, die sich mit der Produktion und der giesstechnischen Verarbeitung von Magnesiumbasiswerkstoffen befassen. Dies betrifft sowohl die Herstellung von Magnesiumlegierungen, die Legierungsentwicklung als auch die Weiterverarbeitung im schmelz- und teilflüssigen Zustand.

Als neuer hochtemperaturbeständiger Werkstoff wird derzeit eine bariumhaltige Magnesiumlegierungen untersucht. Diese Legierung zeigt überragende Kriecheigenschaften, die vergleichbar mit Aluminiumlegierungen sind.

Kornfeinung ist von wesentlicher Bedeutung vor allem für die Vormaterialherstellung von neuen Magnesiumknetlegierungen. Momentan liegt ein Schwerpunkt auf der Untersuchung von SiC als Kornfeinungsmittel, wo noch immer Ungewissheit hinsichtlich des Kornfeinungsmechanismus besteht.

Im Gegensatz zu Stählen oder Aluminiumlegierungen gibt es beim Magnesium noch keine Recyclinglegierungen. Daher ist die Entwicklung einer solchen Legierung mit ausgewogenen Eigenschaften ein weiteres Ziel dieser Arbeitsgruppe. Mg-Al-Mn Legierungen werden derzeit mit Legierungselementen wie Sr, Ca und Zn legiert, um ihre Eignung als Recyclinglegierung zu erproben.

Giessbarkeit spielt für alle Magnesiumlegierungen eine Rolle. Zur Untersuchung des Giessverhaltens kommen unterschiedliche Methoden zum Einsatz. Ziel ist es, den Einfluss von chemischer Zusammensetzung und unterschiedlicher Giessparameter auf die Fliessfähigkeit und das Erstarrungsverhalten zu charakterisieren.

Die Verstärkung von Magnesiumlegierungen mit nanoskaligen keramischen Partikeln und die dadurch erzielte Verbesserung der mechanischen Eigenschaften ist ein weiterer Schwerpunkt der Gruppe. Nanopartikel aber auch Carbon Nanotubes werden mit Hilfe eines ultraschallbasierten Verfahrens in die Metallschmelze eingebracht und homogen verteilt. Dies erhöht die Warmfestigkeit und Kriechbeständigkeit in erheblichem Umfang.

Die Verwendung von Magnesiumwerkstoffen als biodegradables Implantatmaterial eröffnet ein vollständig neues Anwendungsfeld. Magnesiumlegierungen haben Festigkeitseigenschaften, die denen von Knochen ähnlicher sind, als die anderer Metalle. Darüber hinaus lösen sich Magnesiumimplantate im Körper auf, wobei die gelösten Produkte nicht gesundheitsschädlich sind. Diese Teile können daher für einen definierten Zeitraum ihre Aufgabe als Implantat erfüllen und lösen sich danach auf, was eine zweite Operation zum Entfernen überflüssig macht.

Forschungsschwerpunkte sind: