Development of metallic nanomembranes based on Ni-Fe-Al alloys

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Metallische Werkstoffe mit offenen Poren im Nanometerbereich sind für eine Reihe funktionaler Anwendungen, wie z.B. Filter, Elektroden, Katalysatoren und Sensoren [1], von besonderem Interesse. Allerdings bestehen nur wenige Ansätze, solche nanoporösen Metallmembranen herzustellen, die sich alle noch im Entwicklungsstadium befinden. Ein Ansatz, der auf der gerichteten Vergröberung von Nickelbasis-Superlegierungen mit y/y´- Mikrostruktur und anschließender selektiver Extraktion einer der beiden Phasen beruht, wurde am Institut für Werkstoffe der TU Braunschweig entwickelt. Grundsätzlich ist dieses Prinzip nicht auf die Gruppe der Superlegierungen beschränkt, sondern kann auf jedes Legierungssystem mit γ/γ´-Mikrostruktur übertragen werden. Dies ist insbesondere deshalb von Interesse, da die extreme Warmfestigkeit der Superlegierungen hier nicht benötigt wird, sondern im Gegenteil für die Fertigung der Nanomembranen hinderlich ist. Ausgehend von dem Legierungssystem Ni-Fe-Al, das Ni3(Fe,Al)-Ausscheidungen mit L12-Kristallstruktur bildet, sollen deshalb γ/γ´-Legierungen entwickelt werden, deren Mikrostruktur derjenigen klassischer Superlegierungen gleicht, ansonsten aber wesentlich besser für die Herstellung nanoporöser Metallmembranen geeignet sind. Gelingt dies, wäre damit ein weiterer wichtiger Schritt bei der Entwicklung dieser neuen Werkstoffe getan.