SPP 1594:  Topologisches Design hochfester Gläser

• Fachliche Zuordnung: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 198574154

Glaswerkstoffe zeigen grundsätzlich sprödes Verhalten und werden daher traditionell in (zug-)spannungsfreien Umgebungen angewandt. Andererseits gehören glasige Materialien aufgrund ihrer inneren Struktur zu den intrinsisch festesten Werkstoffen, vor allem im Hinblick auf das mögliche Produktionsvolumen. Aufgrund geringer Widerstandsfähigkeit gegen Oberflächenschädigungen können diese einzigartigen mechanischen Eigenschaften bisher jedoch nicht nutzbar gemacht werden. Über alle Klassen von glasigen Materialien - insbesondere metallische und klassische anorganische Oxidgläser - werden die mechanischen Eigenschaften durch grundlegende topologische Prinzipien bestimmt: molekulare Koordination, Packungsdichte, Bindungszustände und Feldstärken, strukturelle Heterogenität, strukturelle Dynamik etc. Ziel des Schwerpunktprogramms ist es, diese Prinzipien über die verschiedenen Materialklassen aufzuklären, Skalierungsregeln zu finden und auf die Entwicklung von Gläsern mit herausragenden mechanischen Eigenschaften anzuwenden. Schlüssel für den wissenschaftlichen und internationalen Erfolg dieses Netzwerks ist die effektive Koordination, für die eine Reihe von Aktivitäten vorgesehen ist. Diese betreffen insbesondere die Organisation von Tagungen und Workshops auf nationaler und internationaler Ebene, Maßnahmen zur Gleichstellung und Nachwuchsförderung, nationales und internationales Mentoring sowie die stetige Entwicklung des Forschernetzwerks.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Internationaler Bezug: Griechenland, Indien, Russische Föderation

Projekte

• Einfluss von Glasstopologie und mittleren Verknüpfungsgrads auf die Deformationsmechanismen von Borosilicatgläsern, ein Multiskalenansatz (Antragstellerinnen / Antragsteller Durst, Karsten ;  Fuhrmann, Sindy ;  de Ligny, Dominique )
• Einfluss von strukturellen Parametern und Relaxationsprozessen auf die Ermüdung und die mik-romechanische Eigenschaften von Oxidgläsern - die Bedeutung von volatilen Komponenten und Bindungszuständen (Antragsteller Behrens, Harald ;  Deubener, Joachim ;  Müller, Ralf )
• Einfluß topologischer Anisotropie auf die mechanischen Eigenschaften von Silikatgläsern (Antragsteller Bitzek, Erik ;  Spiecker, Erdmann ;  Wondraczek, Lothar )
• Kinetic and structural properties of shear bands in bulk metallic glasses (Antragsteller Wilde, Gerhard )
• Koordinationsfonds (Antragsteller Wondraczek, Lothar )
• Mechanical Properties of Oxide Glasses at Constraint Gradients (Antragsteller Deubener, Joachim ;  Wondraczek, Lothar )
• Mikroskopische Mechanismen der Scherbandentstehung in metallischen Volumenglasbildnern (Antragsteller Horbach, Jürgen ;  Wilde, Gerhard )
• Model for the prediction of thermomechanical bulk properties of multicomponent oxide glasses based on a combined quantum mechanical and thermodynamic approach (Antragsteller Conradt, Reinhard ;  Dronskowski, Richard )
• Nanogläser - Ein Weg zu verbesserten mechanischen Eigenschaften amorpher Materialien (Antragsteller Albe, Karsten ;  Hahn, Horst )
• Quantenmechanisch geführtes Design von hoch festen und schadenstoleranten Gläsern (Antragsteller Dehm, Gerhard ;  Raabe, Dierk ;  Schneider, Ph.D., Jochen M. )
• Spannungs- und Schwingungsrisskorrosion in Zr-basierten massiven metallischen Gläsern (Antragstellerin Gebert, Annett )
• Stabilisierung von Elementen in hohen Koordinationszahlen: Topo-strukturelle Auswirkungen auf die Festigkeit von Gläsern (Antragstellerinnen / Antragsteller Brauer, Delia ;  de Ligny, Dominique ;  van Wüllen, Leo )

• Sprecher: Professor Dr.-Ing. Lothar Wondraczek