Eine gute Verbindung. Intermetallische Phasen

Da sie dank besserer oder gänzlich neuer Eigenschaften etablierte Werkstoffe oft buchstäblich alt aussehen lassen, sind Werkstoffverbindungen aus zwei oder mehr Metallen für zahlreiche Anwendungen in der Verkehrs-, Energie- und Medizintechnik äußerst attraktiv.

Formgedächtnislegierungen aus intermetallischen Phasen beispielsweise entfalten Sonnensegel von Satelliten, betätigen Ventile im Automobilmotor oder machen Brillengestelle hochflexibel. Ein großer Durchbruch der letzten Jahre ist auch der Einsatz von Titan-Aluminid-Werkstoffen bei Turbinenschaufeln in Flugtriebwerken, was diese nicht zuletzt deutlich leiser machte und den CO2-Ausstoß verringerte. Auch Eisen-Aluminide haben das Potential, Stähle dank ihrer besseren Eigenschaften aus Teilen der fossilen Kraftwerkstechnik zu verdrängen, wodurch etwa Dampfturbinen effizienter und damit umweltverträglicher werden.

Bei den intermetallischen Phasen belegt Deutschland sowohl bei der Forschung als auch bei der industriellen Anwendung in Medizin-, Raumfahrt und Automobiltechnik einen Spitzenplatz. Ein Ausbau dieser Position schafft und sichert Arbeitsplätze. Da der Einsatz intermetallischer Phasen zudem Schadstoffemissionen oder Lärmbelastungen reduzieren und die Mobilität der Gesellschaft erhöhen kann, führt ihre Weiter- und Neuntwicklung auch zu mehr Lebensqualität.

Konstruktion und Auslegung verbessern

Intermetallische Werkstoffe besitzen hervorragende Eigenschaften, reagieren aber sehr empfindlich auf die Bedingungen während der Produktion. Deshalb ist ein noch besseres Verständnis vom Wechselspiel zwischen Herstellungstechnik, Mikrostruktur und Materialeigenschaften ebenso wichtig wie die Entwicklung von Herstellungsmethoden, die konkret auf die Bedürfnisse intermetallischer Werkstoffe abgestimmt sind. Mit der zunehmenden industriellen Verwendung ergeben sich außerdem neue Fragestellung bei Reparatur und Recycling, auch für produktionsbedingt anfallendes Restmaterial.

Eine wichtige Herausforderung der Zukunft liegt bei Konstruktions- und Auslegungsmethoden, die die speziellen Eigenheiten von intermetallischen Werkstoffen berücksichtigen können. Vor allem DFG-Schwerpunkt- oder BMBF-Förderprogramme könnten hier zu einem erheblichen Initialschub führen – sofern sie von der Grundlagenforschung bis hin zur produzierenden, weiterverarbeitenden und anwendenden Industrie alle entscheidenden Aspekte der Werkstoff- und Prozessentwicklung berücksichtigen.