Neue Humboldt-Stipendiaten am MPIE

Von Superlegierungen für Luft- und Raumfahrt, Legierungsdesign und Archäometallurgie

6. August 2020

Am Max-Planck-Institut für Eisenforschung (MPIE) forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus über 35 Ländern auf verschiedenen Gebieten der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. Seit neuestem forschen am MPIE drei neue Alexander von Humboldt-Stipendiaten in der Abteilung Mikrostrukturphysik und Legierungsdesign: Dr. Stoichko Antonov vom Illinois Institute for Technology (USA), Dr. Xuyang (Rhett) Zhou von der University of Alabama (USA), und Dr. Ümit Güder von der Canakkale Onsekiz Mart University (Türkei).

Dr. Stoichko Antonov, Humboldt-Stipendiat am MPIE.

"Mein Forschungsschwerpunkt ist die physikalische Metallurgie. Insbesondere beschäftige ich mich mit Phasenumwandlungs- und Verformungsmechanismen von Luft- und Raumfahrtmaterialien. Dafür verwende ich Atomsonden-Tomographie (APT) und Raster-/Transmissionselektronenmikroskopie (TEM).  Durch das Verständnis von Phasenumwandlungen und Zwillingsbildung in Titanlegierungen, kann ich direkte Rückschlüsse auf die Eigenschaften der Legierung ziehen und so neuartige leichte Titanlegierungen für Luft- und Raumfahrtanwendungen entwerfen", so Antonov.

Dr. Xuyang (Rhett) Zhou, Humboldt-Stipendiat in der Abteilung Mikrostrukturphysik und Legierungsdesign.

Im Rahmen seiner Promotion hat sich Antonov mit dem Design neuer Superlegierungen auf Ni-Basis mit hohem Nb-Gehalt beschäftigt. "Die Expertise des MPIE in fortgeschrittenen APT- und APT/TEM-Korrelativstudien ist wirklich weltklasse. Ich denke, das liegt vor allem an dem hervorragenden Forschungsumfeld. Motivierte und talentierte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben hier die Möglichkeit frei zu arbeiten und sich unter der Anleitung renommierter Expertinnen und Experten in ihrem Interessengebiet weiterzuentwickeln. Ich kann hier wertvolle Kontakte knüpfen und dadurch auch qualitativ hochwertige Forschung betreiben. Die persönlichen Kontakte bleiben ein Leben lang.", so Antonov.

"Genau das denke ich auch. Mit dem Alexander von Humboldt-Stipendium können wir jede beliebige Forschungsinstitution in Deutschland wählen. Das MPIE beschäftigt sich schon lange mit experimenteller Forschung und Simulationen und trägt  wesentlich zum grundlegenden Verständnis von metallischen Strukturlegierungen bei. Hier habe ich Zugang zu den neuesten Erkenntnissen und arbeite darüber hinaus mit vielen hochrangigen Materialwissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern zusammmen. Das Institut verfügt auch über eine hochmoderne Infrastruktur, die mir bei meinem Forschungsvorhaben hilft. Deswegen habe ich mich für das MPIE entschieden", so Dr. Xuyang (Rhett) Zhou. Er beschäftigt sich mit Korngrenzen. Verunreinigungen an Korngrenzen können zur Versprödung oder zur Verfestigung von Materialien führen. Um herauszufinden welcher der gegensätzlichen Effekte auftritt beziehungsweise auftreten wird, braucht es ein umfassendes Verständnis der Strukturen und Zusammensetzung auf Mikro- und Nanoebene. Hierzu benutzt Zhou vor allem die Transmissionselektronenmikroskopie und Atomsonden-Tomographie.

Das SEM-Bild zeigt die perlitische Mikrostruktur einer mittelalterlichen Stahl-Klinge aus Anatolien.

Auch Dr. Ümit Güder ist als Archäometallurg neu am MPIE. Er untersucht archäologische Funde  aus Metall oder Objekte, die im Zusammenhang mit der Herstellung metallischer Produkte, gefunden wurden. Die Fragen der Archäologen sind dabei sehr unterschiedlich: "Stellen Sie sich vor, bei einer Ausgrabung wurden Metallobjekte gefunden, die wie Pfeilspitzen aussehen. Archäologisch interessant ist hier zum Beispiel, aus welcher Art von Material sie hergestellt wurden, welche Techniken zur Herstellung verwendet wurden, ob sie in diesem Feld produziert oder geformt wurden, wo die mögliche Erzquelle liegt, welche mögliche Funktion sie haben könnten und ob sie überhaupt verwendet wurden. Die Beantwortung dieser Fragen trägt zum Verständnis der Lebensweise und der Lebensbedingungen der jeweiligen Epoche bei. Darüber hinaus arbeite ich mit traditionellen Schmieden zusammen und führe Schmiede- und Schmelzversuche durch. Das vergleiche ich dann mit historischen Beispielen", erklärt Güder. "Die moderne Materialcharakterisierung von archäologischem Stahl ist entscheidend für die Gestaltung von Experimenten zur Reproduktion von altem Tiegelstahl. Ich habe mich für das MPIE entschieden, da ich denke, dass das Equipment des MPIE perfekt dafür ist, um archäometallurgische Studien durchzuführen. Statt von der Idee zum Produkt, geht es bei der Archäometallurgie eher vom gefundenen Produkt zum ursprünglichen Design - diese Herangehensweise ist auch interessant für viele meiner Kolleginnen und Kollegen am MPIE."

Die Alexander von Humboldt-Stiftung unterstützt exzellente Forscherinnen und Forscher aus dem Ausland mit einem Stipendium, damit sie ihre Arbeit an einer deutschen Forschungseinrichtung ihrer Wahl fortsetzen können. Das Stipendium ist für die Wissenschaftler, aber auch für die Gastinstitution eine Auszeichnung.

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