World of Metallurgy ERZMETALL 68 2015 No 3130 Economics Technology and Science Seit langer Zeit wird vermutet dass die Stabilität von Eisen bei hohen Temperaturen durch eine Kopplung der atomaren Schwingungen und magnetischen Anregungen realisiert wird Auch in einem Orchester spielen Streicher und Bläser nicht unabhän gig voneinander sondern suchen ganz gezielt Resonanzen und Harmonien Bisher war es aber weder experimen tell noch theoretisch möglich solchen atomaren Symphonien zuzuhören Eine am MPIE neu entwickelte Me thode die Konzepte aus verschiedens ten Zweigen der theoretischen Physik miteinander verbindet erlaubt es den Forschern nun erstmals den gegen seitigen Einfluss der beiden atomaren Symphoniker über den kompletten Temperaturbereich zu bestimmen Es wurde schon seit einiger Zeit spekuliert dass die strukturelle Sta bilität von Eisen eng verknüpft ist mit einer Wechselwirkung zwischen den magnetischen Anregungen und der atomaren Bewegung Es freut uns sehr dass wir nun diese Kopplung be schreiben können und darüber hinaus unsere theoretischen Vorhersagen auch mit den Messungen unserer ex perimentellen Kollegen vom Caltech übereinstimmen so Fritz Körmann Wissenschaftler am MPIE Dabei zeigte sich dieser in der Physik als Magnon Phonon Wechselwirkung bezeichneter Einfluss als unerwartet stark und entscheidend für die Stabili tät von Stählen bei mehreren 100 C Die theoretischen Vorhersagen der Wissenschaftler am MPIE wurden durch ein Team von Caltech Wissen schaftlern experimentell untermau ert Hierfür wurden am renommier ten Argonne National Laboratory in den USA Röntgenstrahlexperimente durchgeführt und detailliert ausgewer tet Das Ergebnis beeindruckte auch Brent Fultz Leiter der experimentel len Studie und Professor für Mate rialwissenschaften und angewandte Physik am Caltech Typischerweise nehmen wir an dass die Wechselwir kung zweier unabhängiger Prozesse klein ist Die detaillierte Analyse der Messungen zur Bestimmung der inter atomaren Kräfte zeigt uns wie stark die Gitterschwingungen durch den Mag netismus beeinflusst werden Dies wur de sogar noch beeindruckender durch die Computersimulationen gezeigt bei denen es möglich ist die Wechselwir kung an und auszuschalten Die neu en Einblicke in die Wechselwirkungen und die thermodynamische Stabilität von Eisen bilden eine Grundlage für die systematische Weiterentwicklung und das Design neuer Hochtempera tur Stähle Die Tatsache dass wir nun in der Lage sind die fundamentalen Mechanismen zu entschlüsseln die für das für die Stahlentwicklung so wichti ge thermodynamische Phasendiagram von Eisen verantwortlich sind ist der systematischen Entwicklung neuer computergestützter Methoden von Fritz Tilmann und Blazej in den letzten Jahren zu verdanken sagt Jörg Neu gebauer Direktor am Max Planck In stitut für Eisenforschung Nur durch die Kombination verschiedener wis senschaftlicher Ansätze zum Beispiel aus der Quantenmechanik der statis tischen Mechanik und der Thermo dynamik und durch den Einsatz leis tungsstarker Supercomputer wurde es möglich die komplexen und bisher nicht verstandenen dynamischen Phä nomene in einem der technologisch be deutsamsten strukturellen Materialen zu verstehen Im Fokus der Wissen schaftler sind momentan Eisen Man gan Stähle wie zum Beispiel TRIP Stähle TRIP steht für Transformation Induced Plasticity welche sich durch ihre hohe Festigkeit bei gleichzeitig gu ter Verformbarkeit auszeichnen Da für werden die theoretischen Konzepte am MPIE jetzt derart verallgemeinert dass Materialien mit verschiedensten Legierungskomponenten behandelt werden können Denn ähnlich wie ein Orchester nicht nur aus Geigen und Trompeten besteht lebt auch ein Stahl vom Zusammenspiel verschiedenster Elemente Es steckt also noch viel Mu sik in diesem Material Presse Infor mation v 23 3 2015 Australian researchers to develop gold detection technology Researchers at the University of Adelaide in Australia are developing a new method for min eral exploration companies which will help them test for gold in ore samples at the spot on the drilling rig The Uni versity s Institute for Photonics and Advanced Sensing IPAS researchers used light in fluorescence and absorp tion processes to detect gold nanoparti cles at detection limits 100 times lower than achievable under existing meth ods University of Adelaide postdoc toral researcher Dr Agnieszka Zuber said The presence of gold deep un derground is estimated by analysis of rock particles coming out of the drilling holes But current portable methods for detection are not sensitive enough and the more sensitive methods re quire some weeks before results are available The portable highly sensi tive and easy to use sensor will allow fast detection at the drill rig with the amount of gold determined within a short span of time Using the technol ogy researchers could detect less than 100 parts per billion of gold in water Testing using samples of real rock have also produced promising results The Deep Exploration Technologies Coop erative Research Centre has provided funding for the project mining tech nology com April 30 2015 Separating rare earth metals with UV light Researchers from the KU Leuven Department of Chemical En gineering have discovered a method to separate two rare earth elements europium and yttrium with UV light instead of with traditional solvents Figure 3 Their findings which were published in Green Chemistry offer new opportunities for the recycling of fluorescent lamps and low energy light bulbs Europium and yttrium are two rare earth metals that are common ly used in sustainable technology and high tech applications As these rare earth metals are difficult to mine there is a great interest in recycling them Europium and yttrium can be recov ered from red lamp phosphor a pow der that is used in fluorescent lamps such as neon tubes In early 2015 KU Leuven chemists developed ionic liq uid technology to recycle europium Fig 3 Separating rare earth metals with UV light Copyright KU Leuven Depart ment of Chemical Engineering

Vorschau World of Metallurgy 3/2015 Seite 24
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