Über uns

Einblick in die Welt der Materialforschung

Die Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH (MPIE) verfolgt einen stark interdisziplinären Ansatz, der unter anderem Chemie, Physik, Ingenieurs- und Materialwissenschaften vereint, um zur Entwicklung von neuen Hochleistungsmaterialien für Hightech-Struktur- und Funktionskomponenten beizutragen.

Das Institut gliedert sich in die vier Abteilungen:

_{Abteilung
Computergestütztes Materialdesign}
_{J. Neugebauer}

Die Abteilung Computergestütztes Materialdesign (CM) hat sich zum Ziel gemacht, die Entwicklung und Anwendung hierarchischer und vollkommen parameterfreier (ab initio) Multiskalenmethoden innovativ voranzutreiben, um Eisen, Stahl und verwandte Materialien mit einer zuvor nie da gewesenen Genauigkeit zu simulieren. mehr

_Abteilung
_{Grenzflächenchemie & Oberflächentechnik}
_{M. Stratmann}

• Elektrochemie und Oberflächentechnik
• Katalyse und Korrosion
• Adhäsion und Funktionale Beschichtungen, Oberflächen und Grenzflächen
• Prozesstechnologie zu Oberflächen und Beschichtungen mehr

_Abteilung
_{Mikrostrukturphysik & Legierungsdesign}
_{D. Raabe}

• Legierungsdesign und Synthese
• Mikromechanik
• Korrelative Atomsondentomographie
• Design von Seigerung und Grenzflächen mehr

_{Abteilung
Struktur & Nano- / Mikromechanik von Materialien}
_{G. Dehm}

• Mikro- / Nanomechanik und -tribologie von Materialien und Grenzflächen
• In situ Methoden zur Verbindung von Mechanik und Mikrostruktur
• Transmissionselektronenmikroskopie
• Dünnschichten, Nanostrukturmaterialien und intermetallische Verbindungen mehr

Unabhängige Forschungsgruppe

Nanoanalytik und Grenzflächen

Der Schwerpunkt der unabhängigen Forschungsgruppe „Nanoanalytik und Grenzflächen“ liegt auf der hochauflösenden strukturellen und chemischen Analyse neuer nanostrukturierter Materialien und Grenzflächen mit Hilfe der Elektronenmikroskopie. Insbesondere die Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) und ihre analytischen Methoden wie die Elektronenenergieverlustspektroskopie (EELS) kommen zum Einsatz. Mit Hilfe der gewonnenen Erkenntnisse werden Wachstumsmodelle für Nanostrukturen aufgestellt und Struktur-Eigenschafts-Beziehungen aufgeklärt. Des Weiteren werden Strategien entwickelt, um die Eigenschaften zu verbessern und die Stabilität der Materialien zu erhöhen. Die Einsatzgebiete der Materialien reichen dabei von Solar-, Brennstoff- bis hin zu elektrochemischen Zellen. Zudem werden dünne Filme für Metallisierungen und Schutzschichten erforscht. mehr

Abteilungsübergreifende Forschungsgruppen

Additive manufacturing via selected laser melting (SLM) is a promising fabrication technique that can enable unique alloy design pathways due to rapid heating and solidification. This group aims to exploit such process characteristics of SLM to achieve refined micro and nanostructures that will in turn enhance the mechanical and physical performance of complex 3D architectures in both static and dynamic loading conditions.

Materials Science of Additive Manufacturing

"De Magnete - Magnetismus Design auf atomarer Ebene"

This research group aims to increase the direct sustainability of structural and functional metals. The research topics cover reduced CO2-intensive primary production, low-energy metallurgical synthesis, metal recycling, scrap-compatible alloy design, green steel, sustainable semiconductors, improved longevity of alloys, and green energy generation via combustion of metal powders. The scientific focus lies in the study of the physical and chemical foundations for improving the direct sustainability of structural metals.

Nachhaltige Metallurgie und Materialien

Wasserstoffversprödung in Hochleistungslegierungen

Kommunizierende Materialien

Hochtemperatur-Materialien

Externe Partnergruppen

Kombinatorisches Design von Permanentmagneten

The focus of this group lies on exploring and understanding the atomic-scale degradation behavior of γ/γʹ Ni-based superalloys and new CoNi based superalloys exposed to severe/harsh environmental conditions at high temperatures. Furthermore the role of deformation induced defects on the degradation will also be examined and material design routes to slow down or suppress aspects of the degradation will be defined.

Abbau von Hochtemperaturmaterialien

The focus of the research group is to investigate phase transformation phenomena that occur as a result of metal-gas reactions, which, in turn, generate stresses and lattice defects in the material.

Stress und Defekt bedingte Phasenumwandlung

Nachhaltige Materialwissenschaft und Technologie

Mikrostrukturdesign von Hochleistungswerkstoffen für raue Energieanwendungen

Funktionelle Oxid-Nanostrukturen

Alle Abteilungen und Gruppen ergänzen sich gegenseitig in den angewendeten Methoden und Forschungsschwerpunkten und arbeiten intensiv sowohl zusammen als auch mit Forschungsteams weltweit. Diese Hauptforschungsfelder sind höchst interdisziplinär und vereinen die experimentelle und theoretische Expertise der einzelnen Abteilungen:

Neue Hightech-Materialien

Mikrostrukturabhängige Materialeigenschaften

Entwicklung neuer Charakterisierungs- und Analysemethoden

Künstliche Intelligenz und Digitalisierung

Nachhaltigkeit und Dekarbonisierung

Neben den institutsinternen und externen Kooperationen mit anderen wissenschaftlichen Einrichtungen, hat das MPIE zudem zahlreiche Kooperationen mit werkstoff- und materialverarbeitenden Unternehmen. Gerade in den Feldern Struktur- und Funktionslegierungen, moderne Charakterisierungsmethoden im Legierungsdesign, Oberflächenfunktionalität, und computergestütztes Materialdesign pflegt das Institut enge Beziehungen zur Industrie. Diese Beziehungen unterstützen die Entwicklung des Instituts von einem reinen Werkstoffinstitut hin zu einer systemisch aufgestellten Forschungseinrichtung, welche komplexe Materialien in einem ganzheitlichen Kontext von Konstruktion, Produktion und extremen Umgebungsbedingungen, betrachtet. Aktuelle Forschungsarbeiten in enger Kooperation mit der Industrie finden unter anderem in den Bereichen Hybrid- und Elektromobilität, Energiekonversion und -speicherung, erneuerbare Energien, Medizin, wasserstoffbasierte Industrien und computergestütztes Materialdesign statt.

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