Doktorhut für erfolgreiche Untersuchungen an –heißen- Superlegierungen


- Grundlagenforschung der FH Jena – Voraussetzung für künftige Einsparungen von Flugbenzin -

Ende Juli verteidigte Stefan Vorberg als fünfter Promovend der Fachhochschule Jena erfolgreich seine Dissertation an der Universität Bayreuth. Thema der mit -magna cum laude- bewerteten Doktorarbeit war die Entwicklung von Platinbasis Superlegierungen: Untersuchungen im Mikro- und Nanometerbereich sowie die Ermittlung mechanischer Kennwerte.

Flug- und Raumfahrttechnik, aber auch die Chemische- und die Glasindustrie stellen stetig steigende Anforderungen hinsichtlich der mechanischen Belastbarkeit und der Korrosionsbeständigkeit von Werkstoffen unter dem Einfluss sehr hoher Temperaturen. In Flugzeugturbinen beispielsweise werden Arbeitstemperaturen von bis zu 1.100°C erreicht. Dabei wird besonders die erste Reihe der feststehendenTurbinenschaufeln von den heißen Verbrennungsgasen mit Überschallgeschwindigkeit angeströmt und dabei extrem mechanisch und korrosiv belastet.
Durch eine Erhöhung der Arbeitstemperatur könnte der Wirkungsgrad der Flugzeugturbinen erhöht werden. Dies würde zu einer deutlichen Treibstoffersparnis und damit spürbaren Kostensenkung führen. Die derzeit eingesetzten Werkstoffe arbeiten jedoch bereits dicht unterhalb ihres Schmelzpunktes. Deshalb werden neue, höherschmelzende Materialien, mit dadurch höherer thermischer Belastbarkeit benötigt.
So verwundert es nicht, dass namhafte Hersteller von Flugzeugturbinen die Forschungen auf diesem Gebiet sehr interessiert verfolgen.

Ziel der Arbeit von Herrn Vorberg war die Entwicklung eines neuartigen Hochtemperaturwerkstoffes für den Einsatz in sauerstoffhaltigen Atmosphären bis 1.300°C. Wegen seines hohen Schmelzpunktes sowie seiner hervorragenden Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit wurde Platin als Basiselement gewählt. Hauptaugenmerk der Legierungsentwicklung lag auf einer gezielten Verfestigung des Materials durch eine Anpassung der chemischen Zusammensetzung und der Wärmebehandlungen.
Der Promovend untersuchte die von ihm auf Platinbasis entwickelten Legierungen von der klassischen Zeitstandfestigkeit bis hin zur atomaren Strukturuntersuchung mittels 3-dimensionaler Atomsonde. Seine Forschungen waren Teil des mehrjährigen Verbundprojektes Platinbasis-Superlegierung der Universität Bayreuth und der Fachhochschule Jena, das von der Deutschen Forschungsgesellschaft gefördert wird.

Nach der Verteidigung gratulierten dem frischgebackenen Dr.-Ing. besonders herzlich sein Betreuer Professor Dr. Bernd Fischer vom Fachbereich SciTec der FH Jena und sein Doktorvater Professor Dr. Uwe Glatzel von der Universität Bayreuth.
Professor Fischer verwies im Gespräch auf die bemerkenswert kurze Zeitspanne von drei Jahren, die zwischen Aufgabenstellung und Einreichen der Dissertation lag. Für ihn und seinen Bayreuther Kollegen sei neben den vielversprechenden Ergebnissen der Dissertation auch das ein Indiz für das hohe wissenschaftlich fachliche Potential von Dr. Vorberg. Der renommierte Werkstoffwissenschaftler Professor Fischer ist schon heute gespannt auf die weiteren Forschungsergebnisse von Dr.- Ing. Stefan Vorberg im Rahmen des gemeinsamen Projektes, an dem der junge Wissenschaftler ein weiteres Jahr mitarbeiten wird.

Kontakt:
Dipl.-Ing. Stefan Vorberg
Tel.: (03641) 20 54 66
Email: stefan.vorberg@fh-jena.de


mt