Új professzor a RUB-nál: anyagtudomány a repülés számára!

Új professzor a RUB-nál: anyagtudomány a repülés számára!

Prof. Dr. Alexander Kauffmann 2025. május 1. óta dolgozik a Ruhr Egyetem Bochumi Gépészmérnöki Karának Anyagtudományi Tanszékén. Kutatásai olyan anyagok fejlesztésére összpontosítanak, amelyeknek ellenállniuk kell a szélsőséges körülményeknek, különösen a repülési iparban.

Kauffmann korábban a Karlsruhei Technológiai Intézetben (KIT) dolgozott, ahol olyan fémes és intermetallikus anyagokat kutatott, amelyek javított magas hőmérsékleti szilárdsággal és megnövelt kúszásállósággal rendelkeznek. Munkája kiterjedt az anyagok viselkedésére is az abszolút nullához közeli hőmérsékleten. Keresztskálás jellemzési és szimulációs módszereket alkalmazott az anyagtulajdonságok optimalizálására.

Nagy teljesítményű anyagok kutatása

A bochumi Ruhr Egyetemen Kauffmann zökkenőmentesen folytatja korábbi kutatásait. A hangsúly különösen a magas üzemi hőmérsékletű szuperötvözeteken van, amelyek szükségesek a modern repülőgép-hajtóművekben, mint például a Hewlett-Packard F119-es motorja vagy az SNECMA M88-2-je. Ezek a motorok a legmodernebb anyagokat és technológiákat alkalmazzák, amelyek hatékony teljesítményt biztosítanak szélsőséges hőmérsékleten.

A modern motorok anyagának több mint 50%-a magas hőmérsékletű ötvözetek, például a Nimonic80 vagy az Inconel, amelyeket gyártási folyamatokkal, például vákuumolvasztási technológiával javítanak. A Kauffmann célja az energiaátalakító rendszerek hatékonyságának növelése, különösen a repülőgépek turbináival kapcsolatban. A hangsúly itt is az anyagok hidrogén- és víztartalmú atmoszférában való alkalmasságán, valamint újrahasznosíthatóságán van.

Technológiai kihívások és fejlesztések

Kauffmann kutatásának másik fontos szempontja az anyagok ellenállása a termomechanikus feszültségciklusokkal szemben, például a tartalék erőművekben előfordulókkal. Továbbra is tervezi az alakmemória anyagok és az orvostechnikai anyagok fejlesztését. Ezek a technológiák más területeken is elősegíthetik az innovatív anyagok alkalmazását.

Kauffmann hangsúlyozza, hogy a bochumi Ruhr Egyetem fontos kutatási környezettel rendelkezik az anyagtudományban. Az anyagszintézis, feldolgozás és jellemzés szoros kapcsolata ebben az intézményben lehetővé teszi számára, hogy elérje ambiciózus céljait.

Az innovatív anyagok kulcsfontosságúak a repülőgépiparban. Az új intermetallikus vegyületek fejlesztése például növeli a fajlagos szilárdságot és a hővezető képességet, miközben javítja az oxidációval és a korrózióval szembeni ellenállást. A 982 °C-ig terjedő hőmérsékleten használt titán-alumínium vegyületek ígéretes eredményeket mutatnak.

A szélsőséges követelmények és a súlymegtakarítási igény kombinációja a kerámia és szén alapú mátrixú kompozit anyagok alkalmazásához is vezet. Ezek az anyagok nemcsak magas hőmérséklet-állóságot, hanem könnyedséget is biztosítanak, ami elengedhetetlen a modern motorokhoz.

Kauffmann tudományos karrierje éppoly lenyűgöző, mint kutatásai. Anyagtudományi tanulmányait a Drezdai Műszaki Egyetemen végezte, és tudományos asszisztensként dolgozott több tekintélyes intézményben, mielőtt elfoglalta volna új szerepét a Ruhr Egyetemen. A repülőgépipar nemcsak az anyagokkal szemben támaszt magas követelményeket, hanem a technológiai innovációk mozgatórugója is, amelyet Kauffmann és munkatársai továbbra is kutatnak.

Ruhr Egyetem Bochum és MFG gép kiemeli azt a kritikus szerepet, amelyet az anyagkutatás játszik a repülésben, és hangsúlyozzák, hogy Kauffmann munkája hogyan segítheti az iparág közelgő igényeinek kielégítését.