Leichter, fester, heißer – Engineering mit Neutronen (in German language)

Neue Materialien müssen heute immer höheren Ansprüchen genügen. Auf der einen Seite sollen sie immer leichter werden, auf der anderen Seite müssen sie aber auch in Bauteilen wie einem Motorblock, einer Eisenbahnschiene oder einer Gasturbine großen Belastungen oder hohen Temperaturen standhalten können. Bei der Herstellung der Bauteile, etwa durch Gießen, Umformen, Fügen oder Härten wird die Mikrostruktur der Materialien verändert, was meistens auch innere Spannungen erzeugt. Das alles muss ein Ingenieur wissen, um seine Komponenten sicher auszulegen und ihre Lebensdauer zu berechnen.

Hier kommen die Neutronen aus der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) der Technischen Universität München ins Spiel. Mit ihrer Hilfe können die komplexen Änderungen der Mikrostruktur beim Gießen von leichten Aluminiumlegierungen, bei der Herstellung von hochfesten Eisenwerkstoffen oder hitzebeständigen Legierungen für effizientere Gasturbinen verfolgt werden. Da Neutronen eine große Durchdringungskraft haben kann man auch in realen Werkstücken wie einer Eisenbahnschiene die bei der Produktion entstandenen inneren Spannungen entdecken. Dies geschieht völlig zerstörungsfrei. So hat das Team um Michael Hofmann diese Messmethoden auch verwendet, um wertvolle Unikate wie Gold- und Eisenfunde aus der Zeit der Kelten (ca. 1000 v.Chr.) auf ihre Herstellungsart zu untersuchen.

Dr. Michael Hofmann

Michael Hofmann studierte Chemie und Kristallographie an der Eberhard-Karls-Universität Tübingen, wo er auch 1994 mit einer Arbeit zur Strukturchemie spezieller Fluoridverbindungen promovierte. Nach seiner Promotion arbeitete er als Wissenschaftler auf dem Gebiet der Neutronenbeugung an der ISIS Spallationsquelle in Harwell/UK und am Hahn-Meitner-Institut, Berlin. Seit 2001 ist er am Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ) in Garching als Leiter der dortigen Eigenspannungs- und Texturgruppe verantwortlich für das Neutronendiffraktometer STRESS-SPEC und untersucht hier materialwissenschaftliche Proben für externe Gastwissenschaftlerinnen und Gastwissenschaftler und betreut Doktoranden bei ihren Forschungsthemen. Er forscht selbst auf dem Gebiet der Wechselwirkung von Mikrostruktur mit mechanischen Eigenschaften in Materialien wie diversen Stählen, Super- und Leichtmetalllegierungen. Diese Forschungen unternimmt er auch in Kooperation, insbesondere mit Kollegen aus China und Australien, wo er seit 2002 eine Position als „Professorial Research Fellow“ an der School of Science der Universität New South Wales in Canberra innehat.

Vortrag von Dr. Michael Hofmann
Auf dem YouTube Channel des Deutschen Museums wird es einen begleitenden Live Stream geben.