Nowy profesor w RUB: materiałoznawstwo dla lotnictwa!

Nowy profesor w RUB: materiałoznawstwo dla lotnictwa!

Prof. dr Alexander Kauffmann pracuje w Katedrze Nauki o Materiałach na Wydziale Inżynierii Mechanicznej Uniwersytetu Ruhr w Bochum od 1 maja 2025 r. Jego badania skupiają się na ulepszaniu materiałów, które muszą wytrzymać ekstremalne warunki, szczególnie w przemyśle lotniczym.

Kauffmann pracował wcześniej w Instytucie Technologii w Karlsruhe (KIT), gdzie badał materiały metaliczne i międzymetaliczne o zwiększonej wytrzymałości w wysokich temperaturach i zwiększonej odporności na pełzanie. Jego prace obejmowały także zachowanie materiałów w temperaturach bliskich zera absolutnego. Aby zoptymalizować właściwości materiału, zastosował metody charakteryzacji i symulacji w różnych skalach.

Badania nad materiałami o wysokiej wydajności

Na Uniwersytecie Ruhr w Bochum Kauffmann będzie bezproblemowo kontynuował swoje wcześniejsze badania. Szczególny nacisk położony jest na nadstopy do wysokich temperatur pracy, które są niezbędne w nowoczesnych silnikach lotniczych, takich jak silnik F119 firmy Hewlett-Packard czy M88-2 firmy SNECMA. W silnikach tych zastosowano najnowocześniejsze materiały i technologie, które zapewniają efektywne działanie w ekstremalnych temperaturach.

Ponad 50% materiałów w nowoczesnych silnikach składa się ze stopów wysokotemperaturowych, takich jak Nimonic80 lub Inconel, które są udoskonalane w procesach produkcyjnych, takich jak technologia topienia próżniowego. Celem Kauffmanna jest zwiększenie wydajności systemów konwersji energii, szczególnie w odniesieniu do turbin lotniczych. Koncentrujemy się tutaj również na przydatności materiałów do stosowania w atmosferach zawierających wodór i wodę, a także na ich możliwości recyklingu.

Wyzwania i rozwój technologiczny

Innym ważnym aspektem badań Kauffmanna jest odporność materiałów na cykle naprężeń termomechanicznych, jakie występują w elektrowniach rezerwowych. W dalszym ciągu planuje prace nad materiałami z pamięcią kształtu i materiałami dla technologii medycznej. Technologie te mogłyby również przyspieszyć zastosowanie innowacyjnych materiałów w innych obszarach.

Kauffmann podkreśla, że ​​Uniwersytet Ruhr w Bochum dysponuje ważnym środowiskiem badawczym w zakresie inżynierii materiałowej. Ścisłe powiązanie syntezy, przetwarzania i charakteryzacji materiałów w tej instytucji umożliwi mu osiągnięcie ambitnych celów.

Innowacyjne materiały mają kluczowe znaczenie w przemyśle lotniczym. Opracowanie nowych związków międzymetalicznych powinno na przykład zwiększyć wytrzymałość właściwą i przewodność cieplną, jednocześnie poprawiając odporność na utlenianie i korozję. Związki tytanu i aluminium stosowane w temperaturach do 982°C dają obiecujące wyniki.

Połączenie ekstremalnych wymagań i konieczności zmniejszenia masy prowadzi również do stosowania materiałów kompozytowych z osnową ceramiczną i węglową. Materiały te zapewniają nie tylko odporność na wysokie temperatury, ale także lekkość, która jest niezbędna w nowoczesnych silnikach.

Kariera akademicka Kauffmanna jest równie imponująca jak jego badania. Studiował inżynierię materiałową na Uniwersytecie Technicznym w Dreźnie i pracował jako asystent naukowy w kilku prestiżowych instytucjach, zanim objął nowe stanowisko na Uniwersytecie Ruhr. Przemysł lotniczy nie tylko stawia wysokie wymagania materiałom, ale jest także motorem innowacji technologicznych, nad którymi Kauffmann i jego współpracownicy będą nadal badać.

Uniwersytet Ruhry w Bochum I Maszyna MFG podkreślić kluczową rolę, jaką badania materiałowe odgrywają w lotnictwie i podkreślić, jak praca Kauffmanna może pomóc w zaspokojeniu nadchodzących potrzeb branży.