Das Projekt "MAREGA - Ressourceneffiziente magnetische Formgedächtnismaterialien mit reduziertem Galliumbedarf, MAREGA - Ressourceneffiziente magnetische Formgedächtnismaterialien mit reduziertem Galliumbedarf" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik.
Das Projekt "MAREGA - Ressourceneffiziente magnetische Formgedächtnismaterialien mit reduziertem Galliumbedarf, MAREGA - Ressourceneffiziente magnetische Formgedächtnismaterialien mit reduziertem Galliumbedarf" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: ETO MAGNETIC GmbH.Im Mittelpunkt des Vorhabens steht die Materialklasse der magnetischen Formgedächtnislegierungen (MSMA). MSMA kommen für vielfältige Einsatzzwecke in der Aktorik, Sensorik, Schwingungsdämpfung oder im Energy Harvesting in Frage. Die Materialien sind prädestiniert für aktorische Einsatzzwecke, in denen schnelles Schalten, hohe Lebensdauer, kompakter Bauraum und geringes Gewicht sowie die magnetische Aktivierung von Bedeutung bzw. von Vorteil sind. Nach heutigem Stand der Technik sind funktionsfähige MSMA NiMnGa-Legierungen mit einem Galliumanteil von rund 25%. Das Ziel besteht darin, die magnetischer Formgedächtnistechnologie gegen die Verknappung des strategisch wichtigen Rohstoffs Gallium abzusichern. Dazu werden verschiedene Ansätze zur Effizienzsteigerung bei der Herstellung und Nutzung dieser Materialien untersucht. Ein Schwerpunkt liegt in der Erforschung neuer Legierungen mit geringerem Gallium-Anteil sowie in der Steigerung der aktorischen Materialeffizienz. Als kumulierter Gesamteffekt aller Lösungsansätze wird angestrebt, den Gallium-Einsatz um mindestens 25% gegenüber dem Stand der Technik zu senken. Die breite Applikations- und Marktrelevanz der gesamten Technologie wird durch die Betrachtung zweier Referenzapplikationen demonstriert. Diese Anwendungen liegen in den Bereichen der Energietechnik und der Automatisierungstechnik und betreffen damit wichtige Handlungsfelder der Hightech-Strategie 2020 der Bundesregierung. Konkret handelt es sich um ein Niederspannungsschaltgerät und eine energieeffiziente Bremse für rotierende Achsen in Werkzeugmaschinen.
Das Projekt "MAREGA - Ressourceneffiziente magnetische Formgedächtnismaterialien mit reduziertem Galliumbedarf, MAREGA - Ressourceneffiziente magnetische Formgedächtnismaterialien mit reduziertem Galliumbedarf" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Materialphysik im Weltraum.Es soll ein tiefgreifendes Verständnis der Legierungseigenschaften und deren Abhängigkeit von Zusammensetzung und Temperatur erarbeitet werden. Mit unterschiedlichen, teils berührungsfreien Messverfahren werden für die verschiedenen Phasen, fest oder flüssig, folgende Eigenschaften ermittelt: Spezifische Wärme, Übergangstemperaturen, Umwandlungswärmen, thermische Diffusivität, Wärmeleitfähigkeit, Dichte und Viskosität. Für 5 Gallium-reduzierte Legierungen soll dabei ein vollständiges Eigenschaftsprofil erstellt werden. In einem zweiten Schritt werden Mischungsregeln anhand ausgewählter thermophysikalischer Eigenschaften untersucht. Dies geschieht zunächst für das ternäre System Ni-Mn-Ga. Ausgehend vom reinem Nickel werden Schnitte mit konstantem Mn:Ga-Verhältnis betrachtet. Danach wird Gallium schrittweise durch eine weitere Komponente X (X=Al, In, Sn, oder Co) ersetzt. Dies geschieht nach einer bestimmten Strategie derart, dass das thermophysikalische Eigenschaftsprofil gleich bleibt. Hieraus entstehen dann Vorschläge für die Zusammensetzungen möglicher ressourceneffizienter magnetischer Formgedächtnislegierungen mit reduziertem Galliumanteil. Innerhalb des Verbundprojekts übernimmt das Institut für Materialphysik im Weltraum eine zweigeteilte Aufgabe. Diese besteht zum einem in der Bereitstellung der für die Simulation des verbesserten Kristallzüchtungsvorgangs benötigten Materialparameter. Dazu sollen die erforderlichen experimentellen Daten bestimmt und durch geeignete Modelle in den interessierenden Temperaturbereich extrapoliert werden. Diese umfangreichen Eigenschaftsprofile sollen für etwa 5-7 Legierungen, deren Zusammensetzung in Absprache mit den Partnern zuvor festgelegt wird, bestimmt werden. Um den Aufwand überschaubar zu halten soll an weiteren 15-20 Proben ein reduziertes Eigenschaftsprofil bestimmt werden.
Das Projekt "MAREGA - Ressourceneffiziente magnetische Formgedächtnismaterialien mit reduziertem Galliumbedarf, MAREGA - Ressourceneffiziente magnetische Formgedächtnismaterialien mit reduziertem Galliumbedarf" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: ACCESS e.V..Ziel dieses Vorhabens ist es, den spezifischen Ga-Verbrauch bei der Herstellung von magnetischen Formgedächtnislegierungen durch Prozessoptimierung und Verbesserung der Kristallqualität zu verringern. Das Vorhaben ist Teil des Verbundprojekts 'Ressourceneffiziente magnetische Formgedächtnismaterialien mit reduziertem Galliumbedarf' (MAREGA). Es beinhaltet experimentelle Untersuchungen der Kristallstruktur von Ni-Mn-Ga Legierungen und die Optimierung des Bridgman-Verfahrens mit Hilfe der numerischen Simulation. Durch thermische Simulation und Kristallstrukturanalyse werden zunächst die Einflüsse verschiedener Legierungszusammensetzungen und Prozessparameter auf die Erstarrungsbedingungen und die Kristallstruktur untersucht. Mittels thermomechanischer Simulation der Spannungsverteilungen im Kristall wird der Zusammenhang zwischen Prozessparametern und mechanischen Spannungen aufgezeigt. Zusammen mit Experimenten und Kristallstrukuranalyse soll der Zusammenhang zwischen Spannungen und Kristallbaufehlern aufgezeigt und für die Erhöhung der Materialausbeute günstige Prozessparameter abgeleitet werden.
Das Projekt "MAREGA - Ressourceneffiziente magnetische Formgedächtnismaterialien mit reduziertem Galliumbedarf, MAREGA - Ressourceneffiziente magnetische Formgedächtnismaterialien mit reduziertem Galliumbedarf" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Asea Brown Boveri AG.
Das Projekt "MAREGA - Ressourceneffiziente magnetische Formgedächtnismaterialien mit reduziertem Galliumbedarf, MAREGA - Ressourceneffiziente magnetische Formgedächtnismaterialien mit reduziertem Galliumbedarf" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Loser Chemie GmbH.
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