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Masterarbeit: Intelligente Materialien für zukünftige Fusionskraftwerke

Ausschreibendes Institut: IEK-4 - Plasmaphysik
Kennziffer: D140/2017, Physik

Es wird Zeit für ein neues hocheffizientes, modernes und ökonomisch profitables Fusionskraftwerk. Ein Erfolg dieser neuen Energiequelle ist allerdings nur mit neuen innovativen Materialien mit einzigartigen Eigenschaften möglich. Die selbstpassivierenden „intelligenten“ Wolframlegierungen (Smart Alloys) werden zur Anwendung im Fusionskraftwerk entwickelt. Smart Alloys passen ihre Eigenschaften an die Umgebung dynamisch an. Während des normalen Plasmabetriebs trifft das Plasma auf die Oberfläche der Plasma-Wandmaterialien, z.B. Smart Alloy. Die Oberfläche besteht danach überwiegend aus reinem Wolfram, da die leichten Legierungselemente sofort durch Ionen aus dem Plasma zerstäubt werden. Sollte es z.B. im Rahmen einer Naturkatastrophe zu einem Unfall kommen, werden die verbliebene Legierungselemente in der Tiefe des Wandmaterials dazu führen, dass es zu keiner katastrophalen Oxidierung oder Freisetzung des Wolframs in die Atmosphäre kommen kann. Auch bei Temperaturen von über 1000°C!

Das Forschungszentrum Jülich (FZJ) spielt weltweit eine führende Rolle in der Forschung und Entwicklung von Smart Alloys. Im Rahmen einer 12-monatigen Masterarbeit besteht die Möglichkeit zur weiteren Erforschung dieser spektakulären Materialsysteme beizutragen. Die Masterarbeit ist auf die Verbesserung der Oxidierungresistenz durch z.B. neuere Legierungselemente, fokussiert. Es werden Smart Alloys als Dünnschichten mit unterschiedlichen Zusammensetzungen hergestellt, hierbei wird die Oxidierungsresistenz analysiert. Anschließend werden die kraftwerkrelevanten Massivproben im neuen PowderLab-Metallurgielabor hergestellt. Die Entwicklung der Smart Alloys wird im Rahmen des EUROfusion-Programmes in enger Zusammenarbeit mit mehreren Europäischen Instituten und Forschungszentren durchgeführt.

Ansprechpartner:
Dr. Andrey Litnovsky
Telefon: +49-2461-61-5142
E-Mail: a.litnovsky@fz-juelich.de

Prof. Dr. Christian Linsmeier
Tel.: +49 (0)2461 61 3086
E-Mail: ch.linsmeier@fz-juelich.de

Internet: http://www.fz-juelich.de/fusion

Ausschreibung als pdf-Datei:  Masterarbeit: Intelligente Materialien für zukünftige Fusionskraftwerke (PDF, 90 kB)


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