Hochleistungswerkstoffe für die Weltraumforschung

Ein Forscherteam der Montanuniversität Leoben, dem die Lehrstühle für Nichteisenmetallurgie, Materialphysik und Metallkunde angehören, hat gemeinsam mit internationalen Kooperationspartnern in den USA und Großbritannien eine ultrafeinkörnige Aluminium-Crossover-Legierung vorgestellt, die der Strahlung jenseits des Van-Allen-Gürtel standhält und damit bisherige Aluminiumwerkstoffe übertrifft. Die am Lehrstuhl für Nichteisenmetallurgie entwickelte und am Erich-Schmid-Institut mittels Hochverformung hergestellte feinkörnige Legierung ist widerstandsfähig gegen Defektakkumulation. Probleme treten erst ab 75 displacements per atom (dpa) auf, während herkömmliche Legierungen bereits bei etwa 0.2 dpa an Leistungsfähigkeit einbüßen. Mikrozugversuche am Lehrstuhl für Materialphysik bestätigten zudem eine erhaltene Festigkeit bis zu mindestens 20 dpa und eine erhöhte Duktilität bei den höchsten Dosen, wodurch typische Probleme der Bestrahlungsversprödung überwunden wurden. Entscheidend für diese Ergebnisse war einmal mehr die einzigartige Infrastruktur des Instituts für Materialwissenschaften der Montanuniversität Leoben, welche die Verarbeitung und hochmoderne Charakterisierung ermöglichte. Die stabilen verfestigenden T-Phasen-Partikel, die den Kern dieser Legierungsfamilie formen, bilden die Grundlage für eine leichte, feste und strahlungsbeständige Lösung für Weltraummissionen in die Tiefen des Weltraums.

Veröffentlichung:

Willenshofer, P. D. et al.: Radiation-Resistant Aluminium Alloy for Space Missions in the Extreme Environment of the Solar System. Advanced Materials (2025). https://doi.org/10.1002/adma.202513450 (Artikel) https://doi.org/10.1002/adma.72925 (Innencover)

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