Den Forschern gelingt es, eine starke mechanische Bindung von unvermischbarem Eisen und Magnesium herzustellen

Herkömmliche Transportmittel sind stark auf Stahl angewiesen. Aber Stahl ist schwer, und Wissenschaftler wenden sich Alternativen zu, um die Sicherheit und Geschwindigkeit des Transports zu verbessern und gleichzeitig seinen ökologischen Fußabdruck zu verringern.

Magnesiumlegierungen gelten mit ihrer geringen Dichte und ihrem hervorragenden Festigkeits-Gewichts-Verhältnis als Basismetall der nächsten Generation für Multi-Material-Konstruktionen und wurden gegebenenfalls als möglicher Ersatz für herkömmliche Stähle angepriesen.

Obwohl Fortschritte bei der Überwindung bestimmter Schwächen im Zusammenhang mit Magnesiumlegierungen wie Entflammbarkeit erzielt wurden, war die Entwicklung einer Verbindungstechnologie, die Magnesiumlegierungen mit Baustählen verbindet, stark eingeschränkt, da Magnesium und Eisen nicht mischbar sind und sich nicht in der Legierungsphase bilden.

Einer Forschungsgruppe der Tohoku-Universität ist es jedoch gelungen, eine Bindungstechnologie für die Legierungsentfernung zu etablieren, die eine starke mechanische Bindung zwischen Eisen und Magnesium erzielt. Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift veröffentlicht Scripta Materialia.

„Unsere Entlegierungsreaktion leitet sich von der Mischbarkeit und Unmischbarkeit der Bestandteile der Bindung ab und trug auch dazu bei, eine dreidimensionale, ineinandergreifende Mikrostruktur an der Grenzfläche der beiden Materialien zu erzeugen“, sagte Kota Kurabayashi, Masterstudent an der Graduate School of Engineering, der die Studie gemeinsam mit Professor Hidemi Kato und außerordentlichem Professor Takeshi Wada vom Institut für Materialforschung verfasst hat.

Kato weist auch darauf hin, dass dieser Ansatz eine ideale mechanische Bindungsmethode darstellt, die eine starke Verankerungswirkung zwischen Materialien erzeugt, die keine starken Bindungen bilden können.

Mit Blick auf die Zukunft plant die Forschungsgruppe, die Vorab-Entlegierungstechnik zu nutzen, um nicht mischbare unterschiedliche Materialien zu verbinden und neue leichte Materialien herzustellen, die den Kraftstoffverbrauch von Autos, Zügen und Flugzeugen reduzieren.