Es ist ein Material, das oft zur Beschichtung von stark beanspruchten Werkzeugen verwendet wird: Titan-Aluminium-Nitrid verwendet man beispielsweise, um Metallbohrer widerstandsfähiger zu machen. Auch in der Automobil- und Flugzeugindustrie wird es eingesetzt. Doch die Themodynamik dieses Materials ist kompliziert. Prof. Paul Mayrhofer und seinen Forschungspartnern aus China und den USA ist es nun gelungen, mit Hilfe von Messdaten und Computersimulationen ein Phasendiagramm für Titan-Aluminium-Nitrid zu erstellen. Diese Arbeit wurde nun vom Elsevier-Fachjournal „CALPHAD“ (Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry) als beste Arbeit des Jahres ausgezeichnet.

„Auf der Größenskala von Nanometern entstehen Titan-reiche und Aluminium-reiche Bereiche“, erklärt Paul Mayrhofer. Die Aluminium-reichen Bereiche können sich bei hohen Temperaturen verändern, die Atome ordnen sich dann in einem anderen geometrischen Muster an, und dadurch wird die Festigkeit des Materials verschlechtert. Es ist daher wichtig, genau zu verstehen, bei welchen Mischungsverhältnissen von Titan-Nitrid und Aluminium-Nitrid bei welcher Temperatur welche Effekte eintreten. Genau das konnte das Team in seinem Fachartikel klären.

Der Best Paper Award von CALPHAD wird nur einmal im Jahr vergeben, mit ihm wird die beste Publikation ausgezeichnet, die in diesem Journal in den vergangenen zwölf Monaten erschienen ist.

Originalpublikation:
Phase equilibria, thermodynamics and microstructure simulation of metastable spinodal decomposition in c–Ti1−xAlxN coatings, Zhou et al, CALPHAD, 2017.
<link http: dx.doi.org j.calphad.2016.12.006>

dx.doi.org/10.1016/j.calphad.2016.12.006, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster