Stipendiaten 2008

Keramische Materialien sind auf vielfältigste Weise einsetzbar. Angefangen bei schon in der Frühzeit der Menschheit verwendeten Tongefäße, Zahnersatz bis hin zu hochspezialisierter technischer Keramik.

Sintermaterialien bestehen aus vielen kleinen meist anorganischen Kugeln.

Diese werden durch den Sinterprozess, nach Einfüllen in eine negativ Form, an den Berührungspunkten verschmolzen. Es besteht großes Interesse im Bereich der computergestützten Materialforschung, diese im Experiment schwer zu beobachtenden Prozesse, durch geeignete Simulationen zu untersuchen.

Eine Möglichkeit diese Materialien im Computer abzubilden ist mittels eines Phasenfeldmodells, diskretisiert durch ein Finite-Differenzen-Verfahren. Um diese Simulationen durchführen zu können ist es notwendig eine sehr große Anzahl dieser Körner im Computer nachzubilden, was bisher immense Mengen an Speicher und Rechenzeit benötigt hat. Auf Grund von neuen Erkenntnissen ist es nun möglich geworden die notwendigen Ressourcen stark zu reduzieren.

Um diese Simulationen mit vernünftigem Aufwand zu bewältigen muss zuerst die Software erweitert und angepasst werden. Konvertierte und bearbeitete Experimentaldaten dienen dann als Ausgangspunkt für die im Anschluss stattfindenden Simulationen.

Dabei gilt das Augenmerk verschiedenen Aspekten von gesinterten, keramischen Materialien, die die Materialeigenschafften nachhaltig beeinflussen und somit einen wichtigen Beitrag zur Gestaltung von maßgeschneiderten Werkstoffen liefern.