Quantenmechanisch geführtes Design von hoch festen und schadenstoleranten Gläsern

• Antragsteller: Professor Dr. Gerhard Dehm; Professor Dr.-Ing. Dierk Raabe; Professor Jochen M. Schneider, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 223672730

Die Ziele des SPP-1594 liegen zum einen darin, einen Beitrag zum Verständnis der mechanischen Eigenschaften von ungeordneten Festkörpern über empirische Zusammenhänge hinaus zu leisten und zum anderen in der Bereitstellung von definierten physikalischen und chemischen Werkzeugen zum Design von steifen, hoch festen und zähen anorganischen und metallischen Gläsern. Unser Vorschlag zur Bewältigung dieser Herausforderungen ist die Anwendung von quantenmechanisch geführtem Werkstoffdesign sowohl für anorganische als auch für metallische Gläser. Wie in der ersten Phase werden wir unsere ab inito-basierten Vorhersagen durch die Messung der Topologie und der mechanischen Eigenschaften validieren. Innerhalb dieses iterativen und korrelativen, theoretisch-experimentellen Ansatzes ist unser Ziel die Identifizierung des chemischen Ursprungs für steife, hoch feste und moderat zähe Gläser. Das Schwerpunktprogramm widmet sich mit Hilfe von Simulation und Experimenten der Untersuchung und Identifizierung genereller materialunabhängiger topologischer Bedingungen, die zur Einstellung der mechanischen Eigenschaften dienen können. Infolgedessen ist es unser Ziel, das auf Verständnis basierte Werkstoffdesign, welches wir in der ersten Phase identifiziert haben, in der zweiten Phase zu validieren und weiter zu entwickeln. Hierdurch werden wir einen Beitrag zum generellen und materialunabhängigen Zusammenhang zwischen Topologie und mechanischen Eigenschaften erarbeiten.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1594: Topologisches Design hochfester Gläser