Modellierung und experimentelle Untersuchung der multiferroischen Kühleigenschaften von (ferromagnetischen) Formgedächtnislegierungen

Ein entscheidendes Defizit konventioneller Kühltechnik ist die Emission von Treibhausgasen, entweder auf direktem Wege durch Leckverluste und Lebensdauerüberschreitung der Kühlmittel oder auf indirektem Wege bei der Erzeugung der zum Betrieb benötigten elektrischen Energie. Ein vielversprechender Ansatz für die Entwicklung neuartiger Kühlkonzepte basiert auf der Ausnutzung von multiphysikalischen Kühleffekten in Feststoffen, welche den Einsatz flüssiger/gasförmiger Kühlmittel vollständig eliminieren. Als physikalische Basis der Festkörperkühlung sollen in diesem Projekt elasto- und magnetokalorische Effekte in klassischen und magnetischen Formgedächtnislegierungen (FGL) betrachtet werden. Das Forschungsvorhaben setzt sich aus den Teilprojekten A: Modellierungund Simulation und B: Experimentelle Charakterisierung zusammen. In TP A werden Material- und Finite-Elemente-Modelle entwickelt, welche die Simulation der ferrokalorischen Effekte mit Hilfe von Methoden der numerischen Kontinuumsmechanik ermöglichen. In TP B wird ein Versuchstand aufgebaut, mit dem neben der Erstellung der für das Modellierungsprojekt benötigten Referenzdaten auch grundlegende werkstoffwissenschaftliche Fragestellungen zur ferroischen Kühlung untersucht werden sollen.

Antragsteller

Technische Universität Dortmund: Jun.-Prof. Björn Kiefer, Ph.D (Fakultät für Maschinenbau, Institut für Mechanik)
Ruhr-Universität Bochum: Dr.-Ing. Jan Frenzel (Fakultät für Maschinenbau, Institut für Werkstoffe)

Förderlinie: Projektförderung
Fördermittel: 139.534,00 Euro
Laufzeit 01.10.2014-30.09.2015

Ansprechpartner

Jun. -Prof. Dr.Björn Kiefer
Technische Universität Dortmund
Institut für Mechanik
Fakultät für Maschinenbau
Leonhard-Euler-Str. 5
44227 Dortmund

Telefon: 0231 755-5729
bjoern.kiefer (at) udo(dot)edu