Atomistic understanding and design of Ti-Ta based shape memory alloys
- Ti-Ta-basierte Legierungen sind höchst aussichtsreiche Kandidaten für die Anwendung als Hochtemperatur-Formgedächtnislegierungen. Zwei der wichtigsten Aspekte bei der Entwicklung dieser Legierungen sind eine hohe Phasenumwandlungstemperatur sowie die Stabilität des Formgedächtniseffekts. In dieser Arbeit wurde der Phasenübergang in Ti-Ta mit ab initio Molekulardynamik untersucht. Anhand der numerischen Simulationen wurde ein Landau-Modell für die freie Energie parametrisiert. Des Weiteren wurde ein Bond-Order Potential für Ti-Ta entwickelt, welches eine sehr hohe Genauigkeit und Übertragbarkeit in der Beschreibung der Phasenübergänge in reinem Ti und Ti-Ta aufweist. Zudem wurden ternäre Ti-Ta-X Legierungen mit DFT Rechnungen untersucht, um neue Legierungselemente zu identifizieren, die sowohl den Formgedächtniseffekt stabilisieren als auch Übergangstemperaturen oberhalb 100°C aufweisen. Hierbei konnten neue Legierungen mit verbesserten Eigenschaften erfolgreich prognostiziert werden.
Author: | Alberto FerrariGND |
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URN: | urn:nbn:de:hbz:294-71442 |
DOI: | https://doi.org/10.13154/294-7144 |
Referee: | Ralf DrautzORCiDGND, Jörg NeugebauerGND |
Document Type: | Doctoral Thesis |
Language: | English |
Date of Publication (online): | 2020/05/06 |
Date of first Publication: | 2020/05/06 |
Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Physik und Astronomie |
Date of final exam: | 2019/12/16 |
Creating Corporation: | Fakultät für Physik und Astronomie |
GND-Keyword: | Metallurgie; Simulation; Memory-Legierung; Dichtefunktionalformalismus; Phasenumwandlung |
Dewey Decimal Classification: | Naturwissenschaften und Mathematik / Physik |
faculties: | Fakultät für Physik und Astronomie |
Licence (German): | Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |