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mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
m m<br />
WWW.UNILEOBEN.AC.AT<br />
Atomistic Modelling: Overview<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Das Aufgabengebiet des Lehrstuhles für Atomistic Modelling and Design of Materials<br />
ist die Berechnung und Vorhersage von Materialeigenschaften. Längerfristiges Ziel ist<br />
das Design von Werkstoffen auf dem Computer.<br />
Der Lehrstuhl für Atomistic Modelling and Design of Materials wurde<br />
im November 2005 eingerichtet mit dem Ziel, durch den Brückenschlag<br />
zwischen mikroskopischen und makroskopischen Modellen die Vorhersage<br />
von Materialeigenschaften zu ermöglichen. Bridging the Length Scale ist weltweit<br />
ein viel diskutiertes Konzept, das das Materialdesign auf dem Computer<br />
ermöglicht. Die dazu benötigten Computerprogramme werden größtenteils<br />
in der Arbeitsgruppe entwickelt.<br />
Berechnung von Materialeigenschaften ausgehend vom atomaren<br />
Aufbau. Untersucht werden die unterschiedlichsten Werkstoffe, die von<br />
einfachen Metallen über Legierungen bis zu Supraleitern reichen, genauso<br />
wie konventionelle Halbleiter, Polymere oder organische Molekülkristalle.<br />
Die meisten Rechnungen basieren auf der Dichtefunktionaltheorie (DFT),<br />
aber auch Monte-Carlo-Simulationen kommen zum Einsatz, um den<br />
Schritt zur nächst höheren Längenskala zu erreichen.<br />
Das Team umfasst zurzeit insgesamt 9 MitarbeiterInnen, davon 4 Postdocs und 4 DissertantInnen:<br />
Peter<br />
Puschnig<br />
Jürgen<br />
Spitaler<br />
Asier<br />
Eiguren<br />
Claudia Ambrosch-Draxl<br />
Lehrstuhl für Atomistic Modelling<br />
and Design of Materials<br />
Zur Person:<br />
Studium der Physik und Mathematik in Graz<br />
Habilitation für Theoretische Physik<br />
seit November 2005 Professorin an der MUL<br />
Priya<br />
Sony<br />
Stephan<br />
Sagmeister<br />
Dmitrii<br />
Nabok<br />
Kathrin<br />
Glantschnig<br />
Christian<br />
Meisenbichler<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Entwicklung von Computerprogrammen zur Berechnung von<br />
Materialeigenschaften<br />
Simulation auf unterschiedlichen Längenskalen<br />
Parameterfreie Berechnungen von Festkörpereigenschaften im<br />
Rahmen der Dichtefunktionaltheorie (DFT)<br />
DFT für angeregte Zustände<br />
Materialien: Metalle, Halbleiter, Polymere, Supraleiter, ….
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Leitfähigkeits-<br />
Rasterkraftmikroskopie<br />
Andrey Andreev<br />
Institut für Physik<br />
Scannig Probe Microscopy Group<br />
an der MUL seit: 1/2005<br />
Zur Person:<br />
Dr. Univ. Nizhniy Novgorod, Rußland (1990). Nizhniy Novgorod Univ.<br />
& Inst. f. Mikrostrukturphysik der Russ. Akademie der Wissenschaften<br />
(1981-2002). PostDoc: JK Univ. Linz (1994-96). Forschungsassistent: JK<br />
Univ. Linz (1999-2004). Seit 2005 Univ-Ass. an der MUL<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Leitfähigkeitsrasterkraftmikroskopie (C-AFM) erlaubt es, gleichzeitig Oberflächentopographie<br />
und elektrische Eigenschaften von funktionalen Dünnschichten auf der<br />
Nanometerskala zu charakterisieren.<br />
Spitzen:<br />
mit hoch dotiertem Diamant<br />
beschichtete Si-Spitzen<br />
Kooperationen:<br />
Johannes Kepler Universität Linz<br />
University of California<br />
Technische Universität Graz<br />
Technische Universität Dresden<br />
FZ Rossendorf<br />
Zukünftige Aspekte:<br />
Aufbau der s.g. „Kelvin Probe“-<br />
Rasterkraftmikroskopie in <strong>Leoben</strong>:<br />
Austrittsarbeit von Halbleiterschichten<br />
kann auf Nanometerskala<br />
gemessen werden<br />
Strombilder von ZrO 2 /Si-Strukturen<br />
mit unterschiedlicher ZrO 2 -Dicken<br />
Wie bei einem gewöhnlichen Rasterkraftmikroskop tastet<br />
das C-AFM mit einer Spitze die Oberfläche einer Probe ab.<br />
Während der Aufnahme der Topographie wird gleichzeitig<br />
eine Spannung zwischen Oberfäche und leitfähige Spitze<br />
angelegt: es entsteht ein Strombild mit hoher lateraler Auflösung.<br />
Wir können auch einen beliebigen Punkt auf der Oberfläche<br />
ansteuern und dann eine Spannungsrampe anlegen: so<br />
wird eine lokale I(U)-Kurve gemessen.<br />
Unterschiedliche Anwendungen der C-AFM:<br />
S. Kremmer, et al. J. Appl. Phys. 97 (2005), 074315.<br />
Strombild von einer Piezokeramik<br />
in der Nähe von einer Elektrode<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
C-AFM charakterisierung von Silizium- und anderen<br />
Gateoxiden auf der Nanometerskala<br />
C-AFM charakterisierung von Piezo-und Elektrokeramiken<br />
Untersuchung von selbstorganisierten organischen<br />
Halbleiterschichten<br />
Elektrische charakterisierung von organischen Bauelementen<br />
auf der Nanometerskala
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Intelligente Videoanalyse<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Das Erkennen von Vorgängen in Videos ist für menschliche Betrachter einfach, stellt<br />
für Computer aber ein meist unlösbares Problem dar. Unser System ist erstmals in<br />
der Lage einfache Vorgänge zu analysieren.<br />
Das System bei der Verfolgung von Objekten.<br />
Auch einfache Aufgaben, wie das Verfolgen von Objekten die<br />
verdeckt werden und wieder auftauchen, erweisen sich als<br />
äußerst schwierig. Im von uns entwickelten System [1] werden,<br />
ausgehend vom visuellen Input, Hypothesen über die möglichen<br />
Aufenthaltsorte von Objekten durch einen Inferenzmechanismus<br />
auf physikalische Plausibilität bezüglich einer Wissensbasis<br />
geprüft. Das System ist robust gegenüber partieller und totaler<br />
Verdeckung der gesuchten Objekte und kann Fehler der visuellen<br />
Datenverarbeitung (Tracker-Komponenten) kompensieren.<br />
Martin Antenreiter<br />
Informationstechnologie<br />
an der MUL seit: 2005<br />
Zur Person:<br />
Studium der Telematik an der TU-Graz<br />
Doktoratsstudium am Lehrstuhl für Informationstechnologie<br />
seit 2005<br />
Im Rahmen eines Nationalen Forschungsnetzwerkes des<br />
FWF werden die Grundlagen für Systeme erarbeitet, die<br />
Videosequenzen analysieren und interpretieren können. Die<br />
Einsatzgebiete sind vielfältig, da immer mehr Informationen<br />
durch Videokameras gesammelt werden. Zur Automatisierung<br />
der Analyse sind geeignete Methoden notwendig, mit<br />
dem Ziel auf bestimmte Vorgänge reagieren zu können. Ein<br />
mögliches Anwendungsgebiet ist die Analyse von Vorgängen<br />
in Überwachungsvideos.<br />
Schematische Darstellung eines Systems zur Videoanalyse.<br />
Literatur:<br />
[1] M. Antenreiter and P. Auer, A reasoning system to track movements of<br />
totally occluded objects, International Cognitive Vision Workshop (ICVW) at<br />
ECCV 2006.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Maschinelles Lernen / Künstliche Intelligenz<br />
Objekterkennung / Bildklassifizierung<br />
Videoanalyse / Tracking
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Plasma smelting reduction of iron<br />
ores by hydrogen rich gases<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
The aim of the present work is to deepen our understanding of hydrogen plasma as<br />
an alternative to conventional steelmaking processes. The scale-up potential has been<br />
studied and further experimental work completed.<br />
In some of the conducted test runs, methane gas was<br />
mixed with argon to evaluate the contribution of the<br />
methane cracked products to the reduction of iron oxide.<br />
It was found that methane reduction is about 4 times faster<br />
than hydrogen due to the carbon conversion during reduction<br />
into carbon monoxide. Although the emitted CO 2 in<br />
the methane application is higher than that of hydrogen,<br />
the scaled-up process is advantageous as it has a lower gas<br />
volume and lower capital/running costs.<br />
Karim Badr<br />
Chair of Metallurgy<br />
at MUL since: 2004<br />
The Author:<br />
1991-1996: Alexandria University - Egypt<br />
1997-2004: Alexandria National Iron & Steel (ANSDK)<br />
1999-2000: University of Sheffield Hallam - UK<br />
Since 2004: Chair of Metallurgy - MUL<br />
Research Work:<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
After the Kyoto agreement, it became necessary to find innovative<br />
technologies to decrease CO 2 emissions produced by<br />
the steel industry. As a low CO 2 emissions process, a flowsheet<br />
has been introduced to show the scale-up potential of<br />
plasma smelting reduction by hydrogen rich gases. The process<br />
showed competitive advantages in terms of environmental<br />
aspects, shorter steelmaking process and efficient processing<br />
of various grade ores. However, the process has been<br />
described as a futuristic process due to the lack of mature<br />
experimental results (pilot scale), relatively high consumption<br />
of electricity and high cost of hydrogen.<br />
Evaluation of the process scale-up potential<br />
Influence of gases (CO, CO 2 and H 2 O) on the kinetics of hydrogen plasma<br />
reduction<br />
Plasma smelting reduction of iron oxide by methane-argon gas mixture<br />
Reduction behaviour of pre-reduced ore<br />
Thermodynamic calculations of oxygen and hydrogen solubility in metal and<br />
slag<br />
The current research work is carried out under the sponsorship<br />
of the EU project ULCOS (Ultra Low CO Steelmaking).<br />
2
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
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Ronald J. Bakker<br />
Mineralogie und Petrologie<br />
an der MUL seit: 1999<br />
Zur Person:<br />
PhD Utrecht (Niederlande), Postdocs am CREGU Nancy<br />
(Frankreich) und an der Universität Heidelberg (Deutschland),<br />
Habilitation Heidelberg (1999)<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Raman-Spektroskopie und Geo-Fluide<br />
Entwicklung einer Raman-Spektren Datenbank für Minerale, Fluide und andere<br />
Materialien in Gesteinen und industriellen Produkten<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Minerale (Elemente, Oxide, Hydroxide, Sulfide, Arsenide,<br />
Sulfate, Karbonate, Phosphate, Silikate)<br />
Fluide (H 2 O, CO 2 , CH 4 , N 2 , H 2 , H 2 S, etc.)<br />
Kunststoffe (Plastik), Keramik<br />
Beschichtungen (Schmiermittel)<br />
Edelsteine<br />
Drogen<br />
Thermodynamische Eigenschaften und Ursprung der Fluide in der Erdkruste<br />
Natürliche Flüssigkeitseinschlüsse<br />
in metamorphen Gesteinen<br />
Thermodynamische Modellierung (Entmischung, Kritische<br />
Punkte)<br />
Computer Programme<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Geologische Paläofluide<br />
Flüssigkeitseinschluss-Forschung in diagenetischen, metamorphen,<br />
hydrothermalen und deformierten Gesteinen<br />
Thermodynamik und Computermodellierung von Fluid-Phasen<br />
Experimentelle Petrologie (Hydrothermallabor), Synthese von<br />
Flüssigkeitseinschlüssen, Mineralreaktionen
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
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Elementspuren in Umwelt- und<br />
Lebensmittelproben<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Untersuchung des Einflusses der Geologie von Böden auf die Lebensmittelqualität<br />
und -herkunft mittels ICP-MS-Analyse von Spurenelementen, insbesondere Seltenen<br />
Erden.<br />
Verteilung der Seltenen Erden im Kürbiskernölmix verglichen mit der im Sediment<br />
Donata Bandoniene<br />
Lehrstuhl Allgemeine und<br />
Analytische Chemie<br />
an der MUL seit: 2004<br />
Zur Person:<br />
Universitätsassistentin<br />
Mag. Diplom Lebensmittelchemie und -technologie an der<br />
Technischen Universität Kaunas<br />
Die Lanthaniden, auch Seltene Erden (SEE) genannt, weisen ein<br />
typisches Verteilungsmuster in Pflanzen auf. Es ist aber unbekannt,<br />
ob sich das Muster der SEE in Böden auch in Pflanzen<br />
bzw. pflanzlichen Ölen direkt widerspiegelt. Das größte Problem<br />
in der Analytik von Spurenelementen, insbesondere SEE,<br />
in pflanzlichen Ölen sind die extrem niedrigen Konzentrationen,<br />
oft im Ultraspurenbereich. Im Rahmen des Projekts wird eine<br />
spezielle Analysenmethode mittels ICP-QMS nach chromatographischer<br />
Trennung für die genaue und präzise Bestimmung<br />
der Konzentrationen von Spurenelementen, insbesondere SEE,<br />
in Kürbiskernen und Kürbiskernölen entwickelt. Auf Basis der<br />
Elementspurenuntersuchungen mittels dieser Methode soll<br />
eine mögliche selektive Fraktionierung einiger SEE in Pflanzen<br />
untersucht werden. Außerdem soll die Bioverfügbarkeit von<br />
anorganischen Elementen im Boden für die Pflanzen aufgeklärt<br />
werden.<br />
Zusätzlich zu den geologischen Gegebenheiten wird auch der<br />
Einfluss des Klimas, jahreszeitliche Einflüsse sowie Veränderungen<br />
während der Verarbeitung auf die Zusammensetzung der<br />
Elementspuren untersucht.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
- Probenvorbereitung für anorganische Spurenanalytik unterschiedlicher<br />
Matrices, insbesondere organischer Proben<br />
- Bestimmung anorganischer Stoffe im Spuren- und Ultraspurenbereich<br />
mittels Chromatographie (HPLC, IC) und Massenspektrometrie<br />
(ICP-MS)
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Wasser und Salz in Mineralien<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Analyse von synthetischen und natürlichen Flüssigkeitseinschlüssen in Mineralien mittels<br />
Raman-Spektroskopie<br />
Salzhältige synthetische Flüssigkeitseinschlüsse in Quarz<br />
Wassereinschluss in Quarz<br />
Miriam Baumgartner<br />
Mineralogie und Petrologie<br />
an der MUL seit: 2006<br />
Yvan Coquinot<br />
Mineralogie und Petrologie<br />
an der MUL seit: 2006<br />
Die Kenntnis der Eigenschaften von Fluiden spielt eine entscheidende<br />
Rolle um geologische Prozesse wie Verwitterung und<br />
Metamorphose zu verstehen. Mineralien haben die Kapazität<br />
kleine Mengen von Fluiden einzuschliessen. Mit der Bestimmung<br />
ihrer Zusammensetzung und Dichte können Rückschlüsse<br />
auf das paläogeologsische Umfeld geschlossen werden. Raman-<br />
Spektroskopie ermöglicht eine Identifizierung salinarer Zusammensetzung<br />
von Flüssigkeitseinschlüssen.<br />
Raman Spektrum von reinem Wasser im Vergleich mit einer salinaren Lösung<br />
Ronald J. Bakker<br />
Mineralogie und Petrologie<br />
an der MUL seit: 1999<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Raman-Spektroskopie<br />
Flüssigkeitseinschlüsse in Mineralien
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
m m<br />
WWW.UNILEOBEN.AC.AT<br />
Organisationskultur und<br />
Nachhaltigkeitsmanagement<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Organisationskultur und erfolgreichen<br />
unternehmerischen Nachhaltigkeitsaktivitäten und -strategien?<br />
In einem global agierenden Bergbauunternehmen wurde die Organisationskultur mittels Corporate Interviews<br />
erhoben. Das Modell der Organisationskultur nach Schein diente als Grundlage zur Identifikation wichtiger, zu<br />
beachtender Elemente der Organisationskultur für das Nachhaltigkeitsmanagement.<br />
Organisationskultur nach Schein<br />
Rupert J. Baumgartner<br />
Lehrstuhl Wirtschafts- und<br />
Betriebswissenschaften<br />
an der MUL seit: 1998<br />
Zur Person:<br />
Leitung der Module Nachhaltigkeitsmanagement und Umweltwirtschaft<br />
des MBA Generic Management<br />
Studium Verfahrenstechnik des Industriellen Umweltschutz an der MUL<br />
Doktoratsstudium an der MUL (abgeschlossen 2003)<br />
Die Ergebnisse spiegeln die Akzeptanz<br />
der Nachhaltigkeitsaktivitäten<br />
wider und sind ein wichtiges Element<br />
für die Weiterentwicklung der Nachhaltigkeitsstrategie<br />
des Konzerns.<br />
Es konnte bestätigt werden, dass<br />
die Berücksichtigung der Organisationskultur<br />
für Maßnahmen im Nachhaltigkeitsbereich<br />
einen essentiellen<br />
Erfolgsfaktor darstellt!<br />
Veröffentlichungen Organisationskultur:<br />
- Baumgartner, R.J.; Zielowski, Ch.: Analyzing zero emission strategies regarding impact on organizational culture and contribution<br />
to sustainable development, Journal of Cleaner Production (2006)<br />
- Baumgartner, R.J.; Zielowski, Ch.: Organizational Culture toward Sustainable Development, 13th International Conference on<br />
Management of Technology, Washington DC (2004)<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten<br />
Sustainability Management: Strategien, Konzepte und<br />
Managementinstrumente<br />
Öko-Controlling<br />
Generic Management
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
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Praxisnahe Korrosionsprüfung<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Hohe Produktionsleistungen der Kunststoffverarbeitungsmaschinen sowie die Verarbeitung<br />
von Thermoplasten mit bestimmten Additiven erfordern korrosionsbeständige<br />
Stahltypen.<br />
Links: Viertelschnitt durch die Apparatur. Rechts: Messzelle;<br />
1 Kunststoffprobe, 2,3 beheizte Formplatten, 4 Stahlprobekörper,<br />
5 beheizter Rotorkopf, 6 gekühlte Formplatten, 7 Polyimid-Temperierschutzplatten,<br />
8 Aufspannplatten (untemperiert),<br />
9 Rotor mit Temperieröl-Drehdurchführung; TE Trennebene.<br />
Ergänzende Untersuchungen mit<br />
Lösen der gasförmigen Abbauprodukte<br />
in doppelt deionisiertem<br />
H 2 O zeigen, dass bereits nach<br />
200 min Versuchsdauer pH-Werte<br />
Der korrosive Verschleiß an Stählen oder Beschichtungen in der<br />
Spritzgießverarbeitung wird mit einer Korrosions-Verschleiß-Apparatur<br />
(links) praxisnah gemessen. In der (ähnlich einem Platte/Platte-<br />
Rheometer aufgebauten) Apparatur wird Kunststoffmasse durch<br />
Überhitzung und/oder intensiver Scherung degradiert. Die Abbauprodukte<br />
bilden mit Feuchtigkeit korrosive Säuren (HCl, H 2 SO 3 ,<br />
H 3 PO 3 ,...), welche den Korrosionsangriff verursachen. Als Verschleißkenngröße<br />
wird die korrosionsbedingte Volumenänderung bestimmt.<br />
Die Korrosionserscheinungen werden mit Lichtmikroskop sowie<br />
REM-EDX charakterisiert.<br />
unter 3,0 erreicht werden (vgl. Salzsprühtest m. pH 3,1 bis 3,3). Das ganz rechte Bild zeigt exemplarisch aus<br />
einer Vielzahl von untersuchten Stählen REM-Aufnahmen der korrodierten Probenoberfläche der Stahlgüte<br />
K110 mit ionitrierter Oberfläche nach einer Versuchsdauer des Korrosionsversuches von 30 Stunden mit Austausch<br />
der degradierten PVC-Schmelze nach jeweils 2,5 Stunden. Es ist ein großflächiger Korrosionsangriff der<br />
Matrix mit über die gesamte Oberfläche freigelegten Karbiden und Korngrenzen zu sehen.<br />
Gerald R. Berger<br />
Polymer Competence Center<br />
<strong>Leoben</strong> GmbH (PCCL) seit: 2002<br />
Zur Person:<br />
1995-2002 Studium Kunststofftechnik<br />
1998 Thyssen-Polymer-Stipendium<br />
2002 Huber&Suhner Preis<br />
2002-2002 Magna INTIER (M&BD)<br />
ab 2002 Researcher am PCCL<br />
ab 2003 Dissertationsstudium an der MUL<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
- Messtechnik: Topografische Charakterisierung von strukturierten<br />
bis hochglänzenden Metall- und Kunststoffoberflächen.<br />
- Spritzgießen: Messung von Haft-und Entformungskräften<br />
beim Spritzgießen, Ermittlung von Haft- und Gleitreib -<br />
werten.<br />
Abformung stochastischer sowie geometrisch definierter<br />
Oberflächenstrukturen mittels Spritzgießen.<br />
- Korrosion in der Kunststoffverarbeitung: Praxisnahe Verschleißprüfung<br />
des korrosiven Verschleißes an Formenstählen.
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
m m<br />
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Der COREX Einschmelzvergaser<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Der COREX Prozess zur Eisenerzeugung ist eine großindustriell eingesetzte Alternative<br />
zur Hochofenroute. Die Vorgänge im Einschmelzvergaser erfordern detaillierte<br />
Untersuchungen.<br />
Schwerpunkte der Arbeit<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Die Forschungsarbeit konzentriert sich<br />
auf die Modellbildung und Simulation<br />
der chemischen, strömungsmechanischen<br />
und wärmetechnischen Vorgänge<br />
im Einschmelzvergaser sowie deren<br />
Verifikation anhand von Messdaten aus<br />
Experimenten und Großanlagen.<br />
Die numerische Strömungssimulation<br />
eignet sich zur Untersuchung von<br />
Systemen mit extremen Prozessbedingungen,<br />
bei denen Messungen nur<br />
punktuell möglich sind.<br />
Die erhaltenen Ergebnisse werden mit<br />
jenen weiterer Forschungsarbeiten auf<br />
dem Gebiet des COREX Prozesses<br />
verknüpft.<br />
Chemische Reaktionen der Kohlenstoffumsetzung im Staubbrenner<br />
Agglomeration der im Staub enthaltenen Metallteilchen<br />
Modellierung der zweiphasigen Strömung und der Gas-Feststoff Interaktion in der Kuppel<br />
Homogene Gasphasenreaktionen in der Kuppel sowie heterogene Gasreaktionen im Charbett<br />
Trocknung und Entgasung der Kohle im Charbett<br />
Restreduktion, Aufkohlung und Aufschmelzen des vorreduzierten Eisens<br />
Katrin Berger<br />
Institut für Verfahrenstechnik<br />
an der MUL seit: 2005<br />
Zur Person:<br />
Dissertationsprojekt:<br />
„CFD modelling for melter gasifier and charbed“<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
CFD-Modellierung für den COREX Prozess
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Multilayer design: thick layers of alumina (A) and thin internal<br />
layers of alumina-zirconia (AZ).<br />
Material processing: sequential slip casting of stabilized<br />
colloidal slurries.<br />
Residual stresses: due to the t->m zirconia phase transformation<br />
in the internal layers during sintering.<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Multilayered ceramics to improve<br />
reliability of structural components<br />
Investigation of the fracture behaviour, fatigue resistance and thermal shock response<br />
of layered ceramics designed to improve reliability of structural components.<br />
Keystone: internal layers with high compressive residual stresses.<br />
Main results<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Internal layers in compression control fracture<br />
Higher reliability and toughness due to<br />
crack arrest<br />
Enhanced fracture energy through crack<br />
bifurcation<br />
Raúl Bermejo<br />
Wissenschaftlicher Mitarbeiter<br />
an der MUL seit: 3/2006 Forschungsschwerpunkte:<br />
- Processing of layered architectures with tailored residual<br />
Zur Person:<br />
stresses.<br />
- Born in Burgos, Spain, in 1975.<br />
- Microstructural characterization and mechanical testing of<br />
- Mechanical Engineering degree at the University of Valladolid, brittle materials.<br />
Spain. Final project in Biomechanics at SDSU, San Diego, USA. - Strength and fracture behaviour of layered composites.<br />
- PhD in Materials Science at the Technical University of<br />
- Finite element modelling and analysis of structural<br />
Catalonia (UPC), Spain.<br />
components.
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
m m<br />
WWW.UNILEOBEN.AC.AT<br />
Bibliothek der <strong>Montanuniversität</strong><br />
www.unileoben.ac.at/bibliothek<br />
-<br />
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Hauptbibliothek Franz-Josef-Straße 18<br />
Fachbibliothek für Geowissenschaften Peter-Tunner-Straße 5<br />
RWZ-Bibliothek Erzherzog-Johann-Straße 3<br />
1. Reihe v.l.: Groß, Werner, Jontes, Winkler, Knabl, 2. Reihe v.l.: Scheer, Wohlmanstetter, Hasenhüttl,<br />
Tschabuschnig, Skledar, Weligoschek, Iby, Jurek, Delanoy, Slamenik, Ehweiner,<br />
Print-Medien (Bücher, Zeitschriften) aller Fachgebiete der MUL<br />
Katalog ALEPH<br />
Fernleihe – Schnelllieferung auch innerhalb von 24 Stunden<br />
Digitalisierung aller wissenschaftlichen Arbeiten der MUL (auf Wunsch)<br />
→ Volltextzugang über ALEPH<br />
Digitalisierung von Inhaltsverzeichnissen<br />
Literaturrecherche; Schulung in der Informationssuche<br />
Elektronische Zeitschriften<br />
Literaturdatenbanken<br />
Zahlen:<br />
265 000 Bücher<br />
13 000 elektronische Zeitschriften<br />
665 Print-Zeitschriften<br />
200 Datenbanken<br />
12 PC-Arbeitsplätze<br />
4 Kopierer<br />
3 Scanner
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
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WWW.UNILEOBEN.AC.AT<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Neues Abbauverfahren für den Magnesitbergbau<br />
Auf Grund der enormen Rohstoffnachfrage, vor allem in der Feuerfest Industrie, wird<br />
am Standort Breitenau der RHI AG ein <strong>neue</strong>s Abbauverfahren für große Teufen entwickelt.<br />
Hannes Blaha<br />
Lehrstuhl für Bergbaukunde<br />
an der MUL seit: 2003<br />
Horst Wagner<br />
Lehrstuhl für Bergbaukunde<br />
an der MUL seit: 1994<br />
Der Abbau, 1000m unter der Erdoberfläche, erfordert<br />
innovative Abbaumethoden. Mittels eines Unterschneidungshorizontes<br />
wird dem Gebirge der Überlagerungsdruck<br />
genommen und ein sicherer und wirtschaftlicher<br />
Abbau unter tagesnahen Bedingungen ermöglicht.<br />
2500m lange Versatzleitungen ermöglichen den Einsatz<br />
von bindemittelhältigem Pumpversatz.<br />
-<br />
-<br />
Erhöhung des Ausbringens<br />
Lagerstättenressourcen werden geschont<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Gebirgsmechanik.<br />
Abbauplanung: Tagebau & Untertagebau.<br />
Risikomanagement im Bergbau.<br />
Bergwirtschaft.<br />
Minerals Planning Policies.<br />
Entwicklung <strong>neue</strong>r Abbauverfahren.<br />
Versatzwirtschaft.
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
m m<br />
WWW.UNILEOBEN.AC.AT<br />
Anwendung von Neutronenstrahlbeugung<br />
in der Aufbereitung<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Magnetisierung durch kontrollierte Kalzinierung von Eisenkarbonaten nach einer am Lehrstuhl für<br />
Aufbereitung entwickelten Prozessführung ermöglicht die mineralselektive Trennung von eisenreichem<br />
Spateisenstein, (Fe,Mg,Ca) [CO 3 ] 2 mit einem Fe-Gehalt von 38-42 %, von eisenarmem<br />
Ankerit, (Ca, Mg, Fe)[CO 3 ] 2 mit einem Fe-Gehalt zwischen 11-20 %.<br />
Aufgabe<br />
Flugstromröstung (Ausführung Krupp Polysius) mit anschließender<br />
Schwachfeldmagnetscheidung. 1…Kalzinierschleife, 2…Gasfeuerung,<br />
3…Trennzyklon fest-gasförmig, 4…Vorwärmszyklone, 5…Staubfilter,<br />
6…Gebläse<br />
Kristallstruktur<br />
vor der Röstung<br />
nach der Röstung<br />
Neutronen in der Aufbereitungstechnik<br />
Neutronen erfassen Probenmengen, die für den großtechnischen<br />
Prozess repräsentativ sind<br />
Neutronen durchdringen Wandmaterialien, was platzgreifenden<br />
Versuchsaufbau für die Beobachtung der zeitabhängigen<br />
Entwicklung von (magnetischen) Phasen erlaubt (z.B.: Öfen,<br />
Gasleitungen,…)<br />
Neutronen wechselwirken mit magnetischen Phasen aufgrund<br />
der Dipol Wechselwirkung der Fe2+ -,Fe3+ -<br />
-<br />
-<br />
-Ionen und dem<br />
magnetischen Moment der Neutronen<br />
Andreas Böhm<br />
an der MUL seit:1997<br />
T C = 585°C<br />
Zur Person:<br />
2006 veröffentlichter Vortrag am International<br />
Mineral Processing Congress, Istanbul<br />
2001 – 2004: Projektleiter im Bereich Aufbereitung<br />
EU- Projekt Less Fines – natürliche Bruch-<br />
charakteristik von Gesteinskörnungen, Probenahme<br />
2000 – 2003: FFF Projekt „Rauchgas“, Steirischer Erzberg<br />
MAGNETISIERENDE BLITZRÖSTUNG UND SCHWACHFELDMAGNETSCHEIDUNG ZUR<br />
ERZEUGUNG HOCHWERTIGERER EISENERZKONZENTRATE<br />
IM AUFGESCHLOSSENEN ZUSTAND (< 1 mm) LÄSST SICH SPATEISENSTEIN DURCH<br />
THERMISCHE BEHANDLUNG BEI EINER VERWEILZEIT VON < 5 SEKUNDEN GROß-<br />
TECHNISCH IN EIN FERROMAGNETISCHES OXYD VERWANDELN. ANKERIT BLEIBT<br />
PARAMAGGNETISCH. KLASSISCHE SCHWACHFELDMAGNETSCHEIDUNG ERMÖG-<br />
LICHT DIE MINERALSELEKTIVE TRENNUNG<br />
Einssatz der NEUTRONENSTRAHLBEUGUNG<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Nachweis der Mineralselektivität<br />
Quantifizierung der Phasenanteile<br />
Klärung der Natur der Eisenoxyde<br />
Simulation des Röstprozesses im Laborofen und online Studium der<br />
Phasenentwicklung mit der Zeit<br />
Phasenentwicklung<br />
Magnetische<br />
Eigenschaften<br />
Neutronen<br />
Ofen<br />
Schemaskizze des Ofens und Foto des Diffraktometers<br />
(HRPT, PSI) 1: Pulverprobe: 100 % < 0,2 mm.<br />
2: Probenhalter an der Gasleitung zur Entgasung.<br />
3: Tantalofen: Temperaturbereich: 300 K - 1000 K.<br />
4: Neutronenstrahl. 5: Thermoelemente.<br />
6: Differentialdruckmessung. 7: Ventil.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Magnetscheidung und Suszeptibilitätsbestimmung von<br />
Mineralen<br />
Neutronenstrahlbeugung in Zusammenarbeit mit dem ILL<br />
(Institute Laue Langevin) und dem PSI (Paul Scherrer Institut)<br />
Produktforschung zur Verwendung von Eisenerzen neben der<br />
Stahlherstellung<br />
Natürliche Bruchcharakteristik von Gesteinskörnungen<br />
– mechanische Zerkleinerung im Grobkornbereich<br />
Theorie und Praxis der Probenahme aus Schüttgütern
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Quanten-Chaos<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Wir untersuchen Nanostrukturen um Erkentnisse über die “Twilight Zone” der<br />
modernen Physik zu erhalten, in der sich Klassische u. Quanten-Mechanik treffen.<br />
Partner:<br />
Department of Electrical Engineering CSSER, Arizona State<br />
University, Tempe, AZ, USA<br />
Department of Electrical Engineering,University at Buffalo,<br />
The State University of New York<br />
Semiconductor Laboratory, RIKEN, Saitama, Japan<br />
Funding: FWF, MNA, ÖFG, Das Land Steiermark, Freunde<br />
der <strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong><br />
Roland Brunner<br />
Institut für Physik<br />
Universitätsassistent seit: 2001<br />
Zur Person:<br />
1995 - 2001 Werkstoffwissenschaften in <strong>Leoben</strong>,<br />
2000 Diplomarbeit, Institut für Physik<br />
2001 - 2005 Dissertation, Institut für Physik<br />
2003 Forschungsaufenthalt ASU, Arizona, USA<br />
Die Resultate sind von hoher Relevanz für das Verständnis<br />
des Elektronen-Transports in Nanostrukturen<br />
in der Auslegung zukünftiger Halbleiter-Elektronik.<br />
Durch die fortschreitende Integration, d.h. die zunehmende<br />
Zahl von Speicherzellen werden die Transistoren<br />
so klein werden, dass wir ein grundlegendes<br />
Verständnis des Quanten-Chaos benötigen. Die <strong>neue</strong>n<br />
Erkenntnisse erhalten wir dabei aus Computer-Simulationen<br />
und Experimenten im Tieftemperaturlabor.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Elektronen-Transportrechnungen an Nanostrukturen<br />
Elektronen-Transportexperimente an Nanostrukturen<br />
Mikrowellenuntersuchungen an Nanostrukturen
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Grain structure design of hot formed and annealed<br />
multi phase alloys<br />
Simulation and modeling of the microstructure during hot forming and annealing<br />
process of both nickel-based alloy 80 a and austenitic stainless steel 304 L.<br />
project partner: Böhler Edelstahl GmbH,<br />
Kapfenberg<br />
research partner: IMK <strong>Leoben</strong>, CDL-ESI <strong>Leoben</strong>,<br />
IWS Graz, ZFE Graz<br />
project period: 04/2006 - 12/2009<br />
Mirza Candic<br />
Christian Doppler Laboratory for<br />
Materials Modeling and Simulation<br />
Zur Person:<br />
Studium: Nichteisenmetallurgie<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong><br />
During multipass hot deformation, retained strains exist due to<br />
inhomogeneous deformation as well as different degrees of recovery<br />
and recrystallization related to both strain rate and temperature<br />
gradients. This project deals with experimental and modeling<br />
work on the retained strain and its influence on the resulting grain<br />
structures. The nickel-based alloy 80a (Böhler L306, Ni–20Cr) and<br />
the austenitic stainless steel 304 L (Böhler A607, Fe-18Cr-8Ni) from<br />
Böhler Edelstahl GmbH are to be investigated.<br />
Because of its limited contact area, the microhardness measurements<br />
are adequate to represent the local strains and thus the retained<br />
strain as well as its distribution. Using double-hit compression<br />
tests and microhardness measurements under various deformation<br />
conditions, the retained strain of both alloys is studied. An increase<br />
of the retained strain after the second pass is shown (alloy 80a).<br />
ϕ 1 or ϕ 2 ...deformation strain of the first or second pass<br />
t d ...dwell duration<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
- Retained strain during multipass hot deformation of<br />
the alloys 80 a and 304 L<br />
- Influence of the retained strain on the grain structure<br />
evolution during annealing of the as deformed<br />
alloys<br />
- Simulation and modeling of the microstructure<br />
development
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Prozessqualität in der Lehre<br />
Vorgehensweise<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Im Rahmen eines Pilotprojektes für die Studien Angewandte Geowissenschaften und<br />
Industrieller Umweltschutz wird an der <strong>Montanuniversität</strong> ein prozessorientiertes<br />
QM-System eingeführt.<br />
Projektziele<br />
-<br />
-<br />
Analyse, Dokumentation & Optimierung der Prozesse<br />
in Studium & Lehre<br />
Aufbau eines prozessorientierten QMS<br />
→ Dokumentation der Prozesse<br />
→ Regelung der Ablauf- &<br />
Aufbauorganisation<br />
→ Implementierung eines kontinuier -<br />
lichen Verbesserungsprozesses<br />
Benjamin Ditzel<br />
Wirtschafts- und<br />
Betriebswissenschaften<br />
an der MUL seit: 2005<br />
Zur Person:<br />
Studium Maschinenbau an der TU Berlin sowie Industrial<br />
Management an der Universidad de Navarra<br />
Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl WBW<br />
Analyse - Interviews & Workshops<br />
- Prozessmapping<br />
Dokumentation - Managementhandbuch<br />
- Prozessbeschreibungen<br />
Optimierung - Prozessabläufe<br />
- Prozessmanagementsystem<br />
- Qualitätssicherungsmaßnahmen<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Qualitätsmanagement in Forschung & Lehre<br />
Managementmethoden und -instrumente<br />
Wissensmanagement<br />
Prozessanalyse & Prozessmanagement
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Spatial Mapping on the Globe<br />
Fast representing GIS analysis results using no cost internet tools<br />
Fig.1. Watershed of the Prespa basin with Lake Ohrid in the<br />
background<br />
The extraordinal power of the tool in visualizing spatial data on the<br />
globe is not only in being able to deliver custom dynamic view-specific<br />
and time-specific content to individual GE client explorers, but<br />
also in the fact that researchers can individually combine these layers<br />
and communicate them via internet to support fast decision making.<br />
Layers such as watersheds (Fig.1) geology (Fig.2), hydrogeology,<br />
Corine Land Cover etc. were produced externally in ArcGIS<br />
before converting with special extension to the KML (Keyhole<br />
Mark up Language) GE format. Uploading these KMLs on online<br />
web-servers, these “Network Links” allow individuals, researchers,<br />
and other organizations to easily publish/preview dynamic geospatial<br />
data layers and have them seamlessly integrated into the unified GE<br />
environment .<br />
More to see on the http://www.traborema.net homepage<br />
Lajos Dobrosi<br />
Lehrstuhl für Technische<br />
Ökosystemanalyse<br />
an der MUL seit: 8/2001<br />
Zur Person:<br />
Seit 2004 Doktorand bei Prof. Wolfbauer<br />
Studium Industrieller Umweltschutz<br />
EDV-beuftragter, Universitätsassistent<br />
Electrotechnic, IT<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
The TRABOREMA EU-Project is focused partly on investigation<br />
of quantitative spatial data of environment to define policies<br />
for sustainable regional trans-boundary development. For integrated<br />
trans-boundary water management in the cross border<br />
region of Albania, Former Yugoslav Republic of Macedonia<br />
(FYROM) and Greece (Western Balkans), the freely available<br />
visualizing tool Google Earth® (GE) is used - as an important<br />
supplement to expensive GIS systems for networking purposes.<br />
It provides multimedia 2D/3D modeling features and monitoring<br />
measurements of the Prespas eco-system. Therefore the<br />
wide used GE Pro was selected for fast representing analysis<br />
results for the research community and stakeholders of the<br />
region.<br />
Fig.2. Geology of Prespa basin - Micro Prespa - Greek<br />
territory<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Spatial Decision Support Systems (SDSS)<br />
Nonlinear change and systems (System Dynamics via Vensim)<br />
Geoinformatics (GIS)<br />
Modeling bio-energy systems<br />
Digital data processing & Bildverarbeitung<br />
Programming (Python, VB)<br />
Software development
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Stoffdaten für die Simulation<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Bestimmung verarbeitungsrelevanter Stoffdaten für die Simulation des Formgebungsprozesses<br />
in der Kunststoffverarbeitung<br />
Messung der Wärmeleitfähigkeit:<br />
Forschungsprojekt in Kooperation mit der Polymer Competence Center <strong>Leoben</strong> GmbH<br />
Quelle: Göttfert Werkstoff-Prüfmaschinen<br />
GmbH, Buchen, Deutschland<br />
Zuverlässige Rechenergebnisse können<br />
nur erzielt werden, wenn gute physikalische<br />
Berechnungsmodelle und praxisnah<br />
gemessene Stoffdaten zur Verfügung stehen.<br />
In der Vergangenheit wurde die Wärmeleitfähigkeit<br />
in der Simulation nur als<br />
Funktion der Temperatur verwendet.<br />
Die <strong>neue</strong> Wärmeleitfähigkeitsapparatur<br />
am Hochdruckkapillarrheometer ermöglicht<br />
die Messungder Wärmeleitfähigkeit in<br />
Abhängigkeit von Druck und Temperatur.<br />
Rheologische Charakterisierung hochgefüllter Compounds<br />
Für die Messung der Viskosität sowie die<br />
Feststellung von Fließphänomenen wie<br />
z.B. Schubspannungsgrenzen, Stick & Slip-<br />
Effekten und Wandgleiten hochgefüllter<br />
Compounds (PIM-Feedstocks, Holz-Compounds<br />
etc.) eignen sich besonders Schlitzdüsensysteme<br />
mit im Messspalt wandbündig<br />
gemessenen Drücken.<br />
Ivica Ðuretek<br />
Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV)<br />
an der MUL seit: 1992<br />
Zur Person:<br />
1991: Studium des Maschinenbaus an der Fakultät für<br />
Maschinen- und Schiffsbau, Universität Zagreb.seit 1992: wissenschaftlicher<br />
Mitarbeiter am IKV<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
- Rheologie: Scher- und Dehnviskosität, Rheometrie von<br />
Polymerschmelzen, Holz-Compounds (WPC, WMRC),<br />
PIM-Feedstocks<br />
- Thermodynamische Stoffdaten: Wärmeleitfähigkeit,<br />
pvT-Diagramm, spezifische Wärmekapazität mittels DSC<br />
(Differenzkalorimetrie)<br />
- Compoundieren: Kunststoffe, PIM-Feedstocks
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WM-Assessment<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Das Wissensmanagement-Assessment dient als erster Schritt zur Implementierung<br />
von Wissensmanagement (WM) in einer Organisation.<br />
Wissen hat sich als unverzichtbarer Produktionsfaktor<br />
etabliert. Unternehmen gelingt es jedoch nur<br />
schwer, Wissensaspekte in der Organisation nachhaltig<br />
zu verankern. Eine Lösung dieser Problematik<br />
bietet das WM-Assessment durch eine systematische<br />
Analyse der Organisation aus Wissenssicht.<br />
Daniela Ebner<br />
Lehrstuhl Wirtschafts- und<br />
Betriebswissenschaften<br />
Benjamin Ditzel<br />
Lehrstuhl Wirtschafts- und<br />
Betriebswissenschaften<br />
Im Fokus des Assessments steht die Erhebung der<br />
organisationalen Wissensbasis sowie die Bewertung<br />
einzelner Geschäftsprozesse hinsichtlich des<br />
Implementierungsgrades vorhandener Aktivitäten<br />
und Instrumente im WM. Konkrete Maßnahmen zur<br />
Implementierung von WM werden daraus abgeleitet.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Wissensmanagement und -bewertung<br />
Nachhaltige Unternehmensführung<br />
Managementmethoden und -instrumente<br />
Prozessmanagement<br />
Qualitätsmanagement in Forschung & Lehre
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Logistiklabor<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Einrichtung eines Logistiklabors in dem Studierende und Mitarbeiter von Firmen<br />
durch praktisches Arbeiten ihr Verständnis der Logistik unterstützen/erweitern<br />
können.<br />
Quelle: TU Berlin<br />
Partner:David Pietzka<br />
(ARIDA Technology)<br />
Start: April 2006<br />
Ende: März 2007<br />
Corinna Engelhardt-Nowitzki<br />
Lehrstuhl Industrielogistik<br />
an der MUL seit: 2003<br />
Zur Person:<br />
Institutsleitung Industrielogistik<br />
Langjährige Tätigkeit in der Industrie<br />
Diverse Projekte im Bereich Logistik, Prozessmanagement<br />
Vorbildgetreue Modelle fördern das Verständnis für logistische<br />
Fragestellungen. Der zentrale Teil im Logistiklabor<br />
ist ein Hochregallager mit Versand und Verladeorten sowie<br />
ein vorgelagerter Materialeingang und Produktionsbereich.<br />
Das Logistiklabor dient u.a. dazu, den Lernenden auf praktischem<br />
Wege Begriffe wie Flussoptimierung, Lagerstrategien<br />
für Hochregallager oder Variantenbildung näher zu bringen.<br />
Im Labor besteht die Möglichkeit des aktivierenden Lernens<br />
und der „gefahrlosen“ Exploration.<br />
Projektphasen<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Supply Chain Management<br />
Prozessmanagement<br />
Produktionslogistik<br />
Prozessverbesserung durch Wissensmanagement
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Simulation Aerosoltransport<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Untersuchungen zum Aerosoltransport in Abscheidekammern zur Probeneintragsoptimierung<br />
für die induktiv gekoppelte Plasmaspektrometrie mittels computational<br />
fluid dynamics (CFD).<br />
In der Praxis werden zwar vorwiegend die größeren Tröpfchen<br />
abgeschieden, auf der anderen Seite geht jedoch ein beträchtlicher<br />
Teil der nützlichen kleineren Tröpfchen durch Wandkontakt<br />
verloren.<br />
Für das Verständnis der Modifizierung des Aerosols im Abscheider<br />
sind Kenntnisse über die Strömungsverhältnisse notwendig.<br />
In dieser Arbeit wird die Aerosolströmung eines pneumatischen<br />
Zerstäubers untersucht. Mit Hilfe der Ergebnisse der CFD-<br />
Berechnungen ist es möglich, wertvolle Erkenntnisse über das<br />
Strömungsverhalten in der Zerstäuberkammer hinsichtlich sinnvoller<br />
Geometrieänderungen an der Kammer zu gewinnen.<br />
Elke Fasch<br />
Lehrstuhl Allgemeine und<br />
Analytische Chemie<br />
an der MUL seit: 1999<br />
Zur Person:<br />
Studium der Technischen Chemie (TU-Graz)<br />
Derzeit: Dissertation am Lehrstuhl für Allgemeine und<br />
Analytische Chemie (MU-<strong>Leoben</strong>)<br />
Die Hauptaufgabe eines Probeneintragsystems für die Plasmaspektrometrie<br />
liegt darin, das vom Zerstäuber gelieferte<br />
Aerosol hinsichtlich der Tröpfchengrößenverteilung und der<br />
Aerosolmenge entsprechend zu modifizieren, um es in weiterer<br />
Folge spektroskopisch nutzbar zu machen. Ein optimales<br />
System sollte nur Tröpfchen mit einem Durchmesser < 10<br />
μm ins Plasma transportieren und alle Tröpfchen > 10 μm<br />
effizient abscheiden.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Optimierung von Probeneintragsystemen für die<br />
Plasmaspektrometrie<br />
CFD-Modellierung von Zerstäubungsprozessen
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Introduction<br />
The aim of this work was to characterize<br />
TiN and VN coatings with<br />
respect to their oxidation behaviour<br />
at elevated temperatures and to<br />
study the influence of the formed<br />
oxides on the tribological behaviour.<br />
The coatings investigated were<br />
deposited by reactive unbalanced<br />
magnetron sputtering on high speed<br />
steel substrates.<br />
Scanning electron microscopy<br />
SEM image of the oxidized VN coating<br />
after ball-on-disc testing at 700°C.<br />
formation of Magnéli phase oxide V 2 O 5<br />
bulk melting temperature 685°C<br />
High-temperature tribological<br />
behaviour of TiN and VN coatings<br />
Low friction effect due<br />
to liquid lubrication<br />
Nazanin Fateh<br />
Department Metallkunde und<br />
Werkstoffprüfung<br />
an der MUL seit: 1997<br />
Tribological behaviour<br />
Ball-on-disc Test<br />
Zur Person:<br />
1998 – 2004 Studium der Werkstoffwissenschaften<br />
Seit 2005 Dissertation am Department Metallkunde<br />
und Werkstoffprüfung<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
counterpart: Al 2 O 3<br />
load: 5 N<br />
radius: 7 mm<br />
sliding speed: 10 cm/s<br />
sliding distance: 100 m<br />
testing temperatures:<br />
25, 300, 400, 500, 600,<br />
700°C<br />
XRD and Raman investigations after tribometer testing<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Conclusions<br />
Investigations of TiN and VN coatings showed<br />
that in the case of TiN coatings the formed<br />
rutile at elevated temperature has no significant<br />
beneficial tribological influence. On the contrary,<br />
VN coatings offer self-lubricious abilities<br />
at elevated temperatures achieving low friction<br />
coefficients during high-temperature dry sliding<br />
against alumina.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Schichtentwicklung und Schichtcharkterisierung<br />
Hartstoffschichten<br />
Schmierstoffschichten<br />
Tribologie
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Trockenaufbereitung von Natursalz<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Aufbereitungstechnische Untersuchungen von Möglichkeiten zur trockenen Aufbereitung<br />
von – von Verunreinigungen weitgehend befreiten – Natursalzprodukten aus<br />
österreichischen Lagerstätten<br />
Die durch die Gebirgsfaltung entstandenen Salzdiapire (Haselgebirge) sind ein Gemenge,<br />
das sich u.a. aus Halit (NaCl), div. leichtlöslichen K + - und Mg 2+ -Salzen, Gips,<br />
Anhydrit, Calcit und diversen Tonmineralen zusammensetzt. Für die NaCl-Gewinnung<br />
müssen die Salzminerale zuerst aus dem Gebirgsverband gelaugt und die dabei entstehende<br />
Rohsole in einer Saline wiederum eingedampft werden. Die Untersuchungen<br />
hatten zum Ziel, Möglichkeiten und Grenzen der trockenen Aufbereitung des salzreicheren<br />
Bergkernes des Salzbergbaus Altaussee zu prüfen.<br />
Kooperationspartner: Salinen Austria AG<br />
Erste Ergebnisse sind viel versprechend. Durch Hintereinanderschaltung von Magnet-<br />
und Elektroscheidung kann eine Anreicherung des löslichen Anteils von etwa 75 % in<br />
der Aufgabe auf über 99 % im Konzentrat erreicht werden, wenn<br />
-<br />
-<br />
-<br />
ein Verfahrenspluralismus aus Magnet- und Elektroscheidung zum Einsatz kommt,<br />
konsequent auf Anreicherung gefahren wird,<br />
die obere Korngrößengrenze bei 3 mm liegt.<br />
Helmut Flachberger<br />
Lehrstuhl für Aufbereitung<br />
an der MUL seit: 2005 Forschungsschwerpunkte:<br />
- Aufbereitung von Salzmineralen<br />
- Trockenaufbereitung<br />
Zur Person:<br />
- Reinstsalzaufbereitung<br />
1995 – 1999 Universitätsassistent an der MUL<br />
- Funktionsmineralaufbereitung<br />
1999 – 2005 Geschäftsführender Gesellschafter MinTech GesmbH - Feinstkornaufbereitung<br />
Okt. 2005 – dato Lehrstuhlleiter am Lehrstuhl für Aufbereitung & Veredlung - Elektroscheidung, Flotation
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Szenarienbasierte Strategien für internationale<br />
Erdölunternehmen<br />
Ressourcen- und marktbezogene Faktoren erzeugen ein instabiles Umfeld für ein international<br />
agierendes Erdölunternehmen und stellen hohe Anforderungen an deren strategisches<br />
Management.<br />
Um das mit den Unsicherheiten verbundene<br />
Risiko handhaben zu können wird ein Methoden-<br />
und Instrumentenset für das risikoorientierte<br />
strategische Management benötigt, welches<br />
situationsspezifisch für diverse Szenarien<br />
eingesetzt werden kann. Es muss in der Lage<br />
sein als Grundlage für die Planung erfolgreicher<br />
Strategien unter Berücksichtigung der<br />
Markt- und Ressourcensicht zu dienen.<br />
Schwindender Reservenzuwachs und die Erschöpfung der Produktionskapazität<br />
mit einer einhergehenden Steigerung des<br />
weltweiten Bedarfs lassen Experten der Erdölindustrie das<br />
„Ende des billigen Öls“ prophezeien.<br />
Durch die veränderte Situation im Rahmen der 3.Ölkrise ergeben<br />
sich für ein unabhängiges Erdölunternehmen eine Vielzahl<br />
von möglichen Szenarien, ob es sich nun um Preiseskalationen,<br />
die Substitution des Energieträgers Erdöl oder die Renationalisierung<br />
der Ressourcen handelt.<br />
Bernhard Frieß<br />
Lehrstuhl Wirtschafts- und<br />
Betriebswissenschaften<br />
an der MUL seit: 2005 Forschungsschwerpunkte:<br />
Risiko- und Krisenmanagement<br />
Strategisches Management<br />
Zur Person:<br />
Studium Petroleum Engineering<br />
Seit 2005 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl WBW<br />
Managementinstrumente und -methoden<br />
Nachhaltige Energiewirtschaft<br />
Controlling
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
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Praxisnahe Verschleißprüfung<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Hohe Produktionsleistungen der Kunststoffverarbeitungsmaschinen sowie die Verarbeitung<br />
von glasfaser- und mineralstoffgefüllten Thermoplasten erfordern verschleißfeste<br />
Stahltypen.<br />
Das Ergebnis einer vergleichenden Untersuchung<br />
der Verschleißbeständigkeit unterschiedlicher<br />
Kunststofformenstähle ist rechts<br />
dargestellt.<br />
Bei Verspritzung von abrasiv und korrosiv wirkenden<br />
Kunststoffschmelzen (z.B. Polyamid 66<br />
mit 35 Gew.% Glasfasern und rotem Phosphor<br />
als Flammhemmer) lässt sich das abrasiv/korrosive<br />
Verhalten von Stählen unter Praxisbedingungen<br />
prüfen.<br />
Walter Friesenbichler<br />
Institut für Kunststoffverarbeitung<br />
an der MUL seit: 1980<br />
Zur Person:<br />
1977-1984: Studium Kunststofftechnik<br />
1985-1989: prov. Institutsvorstand<br />
1992: Promotion zum Dr.mont.<br />
ab 1998: Assistenzprofessor<br />
seit 10/2006: Stv. Institutsvorstand<br />
Der abrasive Verschleiß an Stählen wird mit einer Verschleißapparatur<br />
(links) an der Spritzgießmaschine<br />
praxisnah gemessen. Die Apparatur ist als Spritzgießwerkzeug<br />
ausgeführt. Der Verschleiß entsteht an den<br />
Stahlprobekörpern durch Verspritzen von 5 kg bis 50 kg<br />
glasfaserverstärkter Polyamidschmelze (Glasfasergehalt<br />
35 bis 50 Gew.%) durch einen engen Verschleißspalt<br />
(Höhe 0,5 mm) und wird als Gewichts-, Höhen- oder<br />
Volumenabtrag bestimmt.<br />
FFF-Forschungsprojekt in Kooperation mit der Böhler Edelstahl<br />
GmbH, Kapfenberg<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
- Rheologie: Viskosität von Polymerschmelzen, wandgleitende<br />
PVC-Compounds, PIM-Feedstocks, Holz-Compounds,<br />
verarbeitungsnahe Rheometrie auf Verarbeitungsmaschinen<br />
- Spritzgießen: Oberflächenstrukturen von Spritzgießteilen,<br />
Haft- und Entformungskräfte beim Spritzgießen,<br />
Pulverspritzgießen (Metall- und Keramikteile), Prozessführung,<br />
Spritzprägen<br />
- Verschleiß in der Kunststoffverarbeitung: praxisnahe<br />
Verschleißprüfung, abrasiver und korrosiver Verschleiß<br />
an Formenstählen
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Wissenschaftliche Zusammenarbeit mit:<br />
Prof. F. D. Fischer<br />
Institut für Mechanik, <strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong>.<br />
Prof. M. Militzer<br />
Dofasco Chair in Advanced Steel Processing,<br />
The University of British Columbia, Canada.<br />
Prof. M. Rettenmayr<br />
Professur für Metallische Werkstoffe, IWT,<br />
Friedrich-Schiller Universität Jena, Deutschland.<br />
Schmelz- und Erstarrungskinetik<br />
in binären Systemen<br />
Dr. J. Svoboda<br />
IPM, Brno, Academy of Sciences of the Czech Republic.<br />
Referenzen:<br />
[1] M. Rettenmayr, O. Warkentin, M. Rappaz, H. E.<br />
Exner: Acta mater 2001;49:2499-510.<br />
[2] J. Svoboda, E. Gamsjäger, FD. Fischer, P. Fratzl: Acta<br />
mater 2004;52:959-67.<br />
Literatur zum Poster:<br />
E. Gamsjäger, J. Svoboda, F. D. Fischer, M.Rettenmayr:<br />
„Kinetics of solute driven melting and solidification“<br />
submitted to Acta mater.<br />
Ernst Gamsjäger<br />
Institut für Mechanik<br />
an der MUL seit: 1998<br />
Zur Person:<br />
Technische Physik (TU Graz), Dissertation am Institut für<br />
Mechanik (MU <strong>Leoben</strong>).<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Abstract:<br />
Rettenmayr et al. [1] investigated solute driven<br />
melting in the Al-Mg-system experimentally. The<br />
assumption of local equilibrium at the moving solid/<br />
liquid interface predicted melting rates that are significantly<br />
lower than those determined experimentally.<br />
A recently developed thermodynamic model [2] has<br />
been applied to describe the kinetics of the melting<br />
process. By means of this sharp interface model,<br />
which is based on the principle of maximum Gibbs<br />
energy dissipation, additional insight into the underlying<br />
physics is provided. The features of the melting<br />
and resolidification process can be described by<br />
considering both diffusion processes in the bulk and<br />
inter facial reactions. It is shown that, except for a<br />
short initial transient stage where the kinetics of melting<br />
is controlled by interfacial reactions, the process<br />
is diffusion and convection controlled.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Diffusion in Mehrkomponentensystemen<br />
Phasenumwandlungen in Festkörpern<br />
Fest / flüssig - Phasenumwandlungen
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Methodenentwicklung für die Betriebsfestigkeit<br />
Konzepte der Bruch- und Schädigungsmechanik können im Rahmen der klassischen<br />
spannungsbasierten Festigkeitsrechnung neu formuliert und so für den Konstrukteur<br />
problemlos anwendbar gemacht werden.<br />
Spannungsmechanisches Mittelungskonzept und<br />
rissbasiertes Konzept können verglichen und ineinander<br />
übergeführt werden.<br />
Als Arbeitsschwerpunkte ergeben sich damit folgende<br />
Teilbereiche der Methodenentwicklung:<br />
- Erstellung von Modellen<br />
- Entwicklung von Berechnungsmethoden<br />
- softwaretechnische Implementierung (Abb.: zulässige<br />
Größe von Oberflächenfehlern)<br />
Ein Beispiel dafür stellt die Mikrostützwirkung dar. Üblicherweise<br />
wird angenommen, dass sich „Stoffbereiche blockweise<br />
auf ihre Umgebung abstützen“, was durch „Mittelwertbildung<br />
der […] Spannung innerhalb einer fiktiven Strukturlänge<br />
berücksichtigt“ werden kann [Neuber 1968]. Ähnliche<br />
Ergebnisse werden jedoch auch unter der – mikromechanisch<br />
fundierteren – Annahme erhalten, dass im Bauteil Mikrorisse<br />
einer bestimmten Länge vorliegen und die dort vorherrschende<br />
Rissspitzenbelastung maßgeblich für die Bauteildimensionierung<br />
ist.<br />
Hans-Peter Gänser<br />
Lehrstuhl für Allgemeinen<br />
Maschinenbau<br />
an der MUL seit: 2003 Forschungsschwerpunkte:<br />
Methodenentwicklung für die Betriebsfestigkeit<br />
Zur Person:<br />
Promotion an der MUL 1998, Forschungsingenieur bei der<br />
Hilti AG (Schaan, FL) 2000-2003<br />
Anwendungen der Bruch- und Schädigungsmechanik im<br />
Maschinenbau<br />
Damage Tolerant Design<br />
Numerische Methoden im Maschinenbau
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Simulation vs. Röntgen-CT<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Vergleich der Ergebnisse der Erstarrungssimulation eines industriellen Druckgussteils<br />
mit der Untersuchung des gegossenen Teils mittels Röntgencomputertomographie.<br />
Verwendete Systeme<br />
MAGMAsoft - Magma GmbH<br />
Gießereisimulations-Softwre<br />
Version 4.4 + HPDC - Modul<br />
Gussteil: Al Si9Cu3(Fe)<br />
Gießtemperatur: 640°C<br />
Form: X38CrMoV51<br />
Starttemperatur: 180°C<br />
Modell: 20 Mio. Elemente<br />
v|tome|x c - phoenix|x-ray<br />
3D CT-System<br />
240 kV Microfocusröhre<br />
Fokus 4 – 200 μm<br />
16 Bit Flchdetektor<br />
512 x 512 Pixel Resolution (3-fach Erw.)<br />
Voxelgröße: 244 μm³<br />
Volumengröße: 820 x 760 x 493 Pixel<br />
Schlussfolgerung<br />
Das detekrierte Porenaufkommen stimmt<br />
den per Simulation vohergesagten Bereichen<br />
erhöhter Porenwahrscheinlichkeit auf Grund<br />
von Speisungsdefiziten sehr gut überein.<br />
Georg Geier<br />
Lehrstuhl für Gießereikunde<br />
an der MUL seit: 1997<br />
Zur Person:<br />
Studium Metallurgie mit Schwerpunkten Gießereitechnik und<br />
Industriewirtschaft an der <strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong>.<br />
Seit 2003 am Österreichischen Gießerei-Insitut, <strong>Leoben</strong>;<br />
dissertiert bei Prof. Schumacher.<br />
Local Solidification Time Solidification 90 %<br />
Single Plain View Defect Analysis<br />
Direct Volume Rendering + Gradient Amplification %<br />
Front View Side View<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Industrielle Computertomographie<br />
Eisengusswerkstoffe<br />
Eisenmetallurgie
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Elektrokinetische Messungen an Quarzkörnungen<br />
Im Rahmen einer Dissertation wurde ein ζ – Potenzial Messgerät der Fa. A. Paar KG hinsichtlich<br />
ihrer Tauglichkeit in Bezug auf Messungen an Mineralkörnungen geprüft. Untersuchungen<br />
an Quarzkörnungen ergaben stark schwankende, nicht reproduzierbare Messwerte. Aus diesem<br />
Grund wurden systematisch Einflussgrößen erfasst und ausgewertet.<br />
Zeta - Potential Messgerät (Fa. Paar)<br />
Ergebnisse:<br />
Messzellenaufbau (Filtermaterial) beeinflusst die Messwerte<br />
(systematischer Fehler!)<br />
Differenzdruckmessung ist rechnerisch zu korrigieren (systematischer<br />
Fehler!)<br />
Charakterisierung der Strömungsverhältnisse ist unerlässlich<br />
(standardmäßige Einführung der Volumenstromerfassung ist<br />
erforderlich)<br />
Ohne Adaptierungen an der Apparatur bzw. rechnerischer<br />
Korrektur ist die Messung an Körnerschüttungen<br />
nicht zielführend!<br />
Walter Gigacher<br />
Lehrstuhl für Aufbereitung und<br />
Veredlung<br />
Zur Person:<br />
1994 - 2001: Studium an der MUL (Gesteinshüttenwesen)<br />
2002 - 2006: Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl<br />
für Aufbereitung u. Veredlung<br />
Schwerpunkt der Tätigkeit war die Erfassung und Analyse<br />
von Einflussgrößen bei der ζ – Potenzial Ermittlung nach der<br />
Strömungspotenzial – Methode. Eine deutliche Abhängigkeit<br />
des Strömungspotenzials von den bei der Durchströmung<br />
der Messprobe herrschenden Strömungsverhältnissen konnte<br />
nachgewiesen werden.<br />
ζ – Potenzial von Quarzkörnungen in Abhängigkeit<br />
der Reynoldszahl (phi = Feststoffvolumenanteil in<br />
der Messzelle; „+“ bzw. „–“ = Strömungsrichtung)<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Grundlagenforschung Flotation<br />
Flotation von Industriemineralen<br />
Zeta - Potenzialbestimmungen an Mineralen
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Strangguss von Bronze<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Mehrphasensimulation: Modellierung und Simulation der auftretenden Phasen und<br />
Makroseigerungen beim Strangguss von Cu-Sn-P Bronzen.<br />
Abb. 1: Schematische Darstellung vom vertikalen<br />
Kupferstragguss 1 .<br />
Industriepartner:<br />
[1] http://www.anchorbronze.com<br />
[2] M. Gruber-Pretzler, M. Wu, A. Ludwig, A. Kuhn, J. Riedle<br />
(2006) 11th Int. Conf. on “Modeling of Casting, Welding and<br />
Advanced Solidification Processes”, Opio, France, TMS<br />
proceedings.<br />
Monika Gruber-Pretzler<br />
CD-Labor „Mehrphasensimulation<br />
metallurgischer Prozesse“<br />
an der MUL seit: 1999<br />
Zur Person:<br />
Studium Angewandte Geowissenschaften/Geophysik<br />
Wissenschaftliche Mitarbeiterin im CD-Labor seit 2004<br />
Im vertikalen Strangguss von Bronze kommt es während der<br />
Erstarrung zu Konzentrationsinhomogenitäten, sowohl in<br />
der Größenordnung der Dendriten wie auch des gesamten<br />
Strangquerschnittes. Vor allem die Zinnanreicherungen an der<br />
Strang oberfläche führen zu Problemen in der Weiterverarbeitung.<br />
Aus diesem Grund wird im Rahmen dieses Projektes<br />
der Einfluss der Geometrie und der verschiedenen Gießparameter<br />
auf die Homogenität untersucht. Dazu wird ein Simulationsmodell<br />
erarbeitet, welches die komplexe Thermodynamik<br />
einer technischen Bronze in Verbindung mit Erstarrung<br />
und Makroseigerung berücksichtigt.<br />
Abb. 2: Berechnete Temperaturverteilung im vertikalen<br />
Kupferstrangguss 2 .<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
CFD „Computational Fluid Dynamic“.<br />
Makroseigerung und Phasenumwandlung beim Strangguss von<br />
Bronze.<br />
Strangguss von übermonotektischen Aluminumlegierungen.<br />
Computerunterstützte Thermodynamik.<br />
Näheres unter: http://www.smmp.at.hm<br />
Abb. 3: Makroseigerung im Kupferstrangguss<br />
2 ; I-V: verursachende Strömungen.
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Tribologie - Gleitmaterialien<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Die entwickelte tribologische Prüfmethode erlaubt eine schadensäquivalente Prüfung<br />
von Gleitlagermaterialien bei deutlich besserer Auflösung im Vergleich zu Bauteiltests.<br />
Versuchsmodell: Ring-Scheibe<br />
Prüfprogramm für unterschiedliche Betriebszustände<br />
Gefügeänderung der heterogenen Tribomaterialien<br />
korrelieren mit Bauteilversuchen. Zeitliche Auflösbarkeit<br />
ist aber deutlich besser.<br />
Simulation des Werkstoffverhalten unter thermomechanischer<br />
Belastung und Optimierung des Werkstoffaufbaus<br />
ist möglich.<br />
Forschungspartner: Miba Gleitlager GmbH<br />
Förderungsgeber: CDG<br />
Florian Grün<br />
CDL für Betriebsfestigkeit<br />
an der MUL seit: 1/2003<br />
Zur Person:<br />
1988 - 1996 Khevenhüllergymnasium Linz<br />
1997 - 2002 Montanmaschinenwesen MUL<br />
Die exakten Versagensmechanismen von Gleitlagern<br />
sind noch nicht geklärt. Dafür wurde ein<br />
Ring-Scheibe Ersatzmodell inklusive Prüfverfahren<br />
entwickelt, das den Schädigungsvorgang „Fressen“<br />
aufgrund des geringeren Energieeintrages zeitlich<br />
soweit ausdehnt, dass schadensanalytische Untersuchungen<br />
ermöglicht werden. Folglich können Funktionsmodelle<br />
abgeleitet werden.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Entwicklung von tribologischen Prüfmethoden und<br />
Prüfeinrichtungen für mehrphasigen Tribomaterialien sowohl<br />
für Laborversuche als auch für Bauteiltests.<br />
Tribometrische Charakterisierung von Werkstoffen in unterschiedlichen<br />
Betriebsbereichen.<br />
Simulation von tribologischen Prozessen.<br />
Kombination von tribologischer und mechanischer<br />
Beanspruchung (Tribo-Fatigue) – Fretting, RCF.
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Elektromechanisches Verhalten einer Piezokeramik<br />
Der mechanische Response einer Piezokeramik ist feldstärkeabhängig. Wichtig zur<br />
Beschreibung dieser elektromechanischen Kopplung ist der Kopplungskoeffizient.<br />
Ein Vergleich des Messergebnisses mit der<br />
FE-Rechnung zeigt konsistente Ergebnisse.<br />
Hannes Grünbichler<br />
Institut für Struktur- und Funktionskeramik<br />
seit: 2005<br />
Zur Person:<br />
Studienabschluss Werkstoffwissenschaft an der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> 2006<br />
Die Impedanzanalyse<br />
ermöglicht es, KopplungskoeffizientenpiezokeramischerResonatoren<br />
im Resonanzfall<br />
einfach zu bestimmen.<br />
Die mechanische Antwort lässt sich<br />
ebenso in einer Resonanzanalyse modellieren.<br />
Partner:<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
- Analyse des elektromechanischen Verhaltens von<br />
Funktionskeramiken<br />
- Modellierung und Simulation, Messtechnik
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Betriebsfestigkeit von faserverstärkten Polymeren<br />
Der Fahrzeugleichtbau gewinnt in der Automobilindustrie zunehmend an Bedeutung.<br />
Zurückzuführen darauf ist auch der wachsende Einsatz von faserverstärkten Kunststoffen<br />
für tragende Strukturen.<br />
Christoph Guster<br />
Lehrstuhl für Allgemeinen Maschinenbau<br />
an der MUL seit: 2005<br />
PCCL (seit 2004)<br />
Zur Person:<br />
1997 bis 2004 Studium in <strong>Leoben</strong><br />
Montanmaschinenwesen mit Schwerpunkt<br />
Computational Design<br />
Zur betriebsfesten Auslegung von zyklisch belasteten Bauteilen<br />
aus metallischen Werkstoffen kommt unter anderem die<br />
Methode der Lebensdauerberechnung auf Basis lokaler Wöhlerlinien<br />
zum Einsatz. Die zur Anwendung dieser Methode<br />
erforderlichen Werkstoffdaten liegen für Kunststoffe oftmals<br />
nicht vor. Zum Aufbau der notwendigen Werkstoffdatenbank<br />
muss daher im ersten Schritt das Werkstoffverhalten an Probekörpern<br />
unter zyklischer Belastung und Berücksichtigung verschiedenster<br />
Einflüsse wie u.a. Faserorientierung, Belastungsart,<br />
Kerbradius, Spannungsverhältnis, Temperatur und Frequenz<br />
detailliert untersucht werden.<br />
Forschungsarbeit an der Polymer Competence<br />
Center <strong>Leoben</strong> GmbH im Rahmen des Kompetenzzentren-Programms<br />
K Plus<br />
Projektpartner:<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Betriebsfestigkeitsuntersuchungen von kurz-glasfaserverstärkten<br />
Kunststoffen<br />
Untersuchungen zur Morphologie bzw. Charakterisierung<br />
der Faserorientierung<br />
Werkstoffmodellierung<br />
Lebensdauerberechnung<br />
Werkstoff- und Bauteiluntersuchungen
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Erosionskorrosion in der<br />
Öl- und Gasförderung<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Bei der Öl- und Gasförderung werden ca. 15 % der auftretenden Werkstoffschäden<br />
durch eine erosiv-korrosive Einwirkung von feststoffhältigen Fluiden hervorgerufen.<br />
Der Auftreffwinkel sowie die Auftreffgeschwindigkeit<br />
des Prüfmediums auf die Probe können variiert werden,<br />
wobei die maximale Anströmgeschwindigkeit<br />
80 m/s beträgt.<br />
Joachim Haberl<br />
Lehrstuhl für Allgemeine und<br />
Analytische Chemie<br />
an der MUL seit: 2006<br />
Zur Person:<br />
1999 – 2006 Studium Werkstoffwissenschaften<br />
2006 – Dato Dissertation am Lehrstuhl für<br />
Allgemeine und Analytische Chemie<br />
Eine neuartige Versuchsanlage zur Prüfung von Werkstoffen hinsichtlich<br />
ihrer Beständigkeit gegen Erosionskorrosion wurde errichtet. Sie besteht<br />
aus einem Flow-loop für die Gasphase und einer Dosiereinrichtung für<br />
das Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch. Das Prüfmedium ist ein Mehrphasengemisch<br />
aus CO 2 , Salzwasser und Sand.<br />
Die Teilchengeschwindigkeit wurde mittels Particle<br />
Image Velocimetry ermittelt und die erhaltenen Werte<br />
über eine Simulation des Multiphasenstroms verifiziert.<br />
Die Probenauswertung erfolgt mittels Profilometer, um<br />
die kritische Abtragsrate pro Jahr zu bestimmen.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Einsatz von korrosionsbeständigen Werkstoffen in der Erdölund<br />
Erdgasproduktion<br />
Erosionskorrosion
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Identifizierung von Eisen(hydr)oxiden<br />
Thermomagnetische Messungen ermöglichen die Unterscheidung von Eisenoxiden<br />
und -hydroxiden, auch wenn diese nur in geringen Konzentrationen vorhanden sind,<br />
z.B. in Bodenproben.<br />
Die beiden Bodenprofile wurden in Parabraunerden<br />
beprobt. Im Al-Horizont von Boden 1 sind<br />
sowohl Goethit als auch Ferrihydrit vorhanden,<br />
im Bt-Horizont nur der schlechter kristallisierte<br />
Ferrihydrit. Boden 2 enthält Goethit als dominierendes<br />
Eisenhydroxid.<br />
Monika Hanesch<br />
Lehrstuhl für Geophysik<br />
an der MUL seit: 1999<br />
Zur Person:<br />
Studium der Geophysik an der Ludwig–Maximilians–Universität<br />
in München, Promotion an der ETH Zürich im Fach<br />
Atmosphärenphysik<br />
Die Analyse von Eisenmineralen in Bodenproben ist oft schwierig, da sie<br />
in geringen Konzentrationen innerhalb einer Mischung verschiedenster<br />
Minerale vorliegen. Dies erschwert ihre Identifikation durch Röntgendiffraktometrie<br />
oder spektroskopische Methoden.<br />
Bei thermomagnetischen Messungen werden spezifische Umwandlungstemperaturen<br />
der verschiedenen Eisenoxide gemessen. Organisches<br />
Material in den Bodenproben führt zu reduzierenden Bedingungen. Die<br />
vorhandenen Eisenhydroxide wandeln sich deshalb in ferrimagnetische<br />
Eisenminerale um. Diese bestimmen auch in sehr geringen Konzentrationen<br />
die Magntisierung der Probe.<br />
Die Abbildungen zeigen Eichkurven für Ferrihydrit und Goethit, sowie<br />
die Ergebnisse der Messungen für zwei Bodenprofile.<br />
(Ausführliche Studie veröffentlicht in: Geophys. J. Int., 165 (2006) 1, S. 53-61)<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Natürliche magnetische Eigenschaften verschiedener<br />
Bodentypen und pedogene Magnetitbildung.<br />
Monitoring von Schwermetallimmissionen durch magnetische<br />
Messungen von Bodenproben und Blättern.<br />
Physikalischer und chemischer Zusammenhang zwischen<br />
Schwermetallen und magnetischen Mineralen in der Umwelt.<br />
Statistische Auswertung von Sedimentdaten zur<br />
Charakterisierung diagenetischer Vorgänge.
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Festigkeitsprüfung scheiben- und plattenförmiger<br />
Bauteile<br />
Mit dem 4-Kugel-Versuch kann die Festigkeit spröder Werkstoffe unter bi-axialer<br />
Belastung ermittelt werden. Mit diesem Test ist es möglich Proben und Bauteile<br />
(z. B. aus dem Bereich der Elektronik) in großen Stückzahlen zu testen.<br />
Der dimensionslose Vorfaktor f wird für die jeweilige Probengeometrie<br />
mittels FEM-Simulation berechnet.<br />
Mit dieser Methode ist es möglich die Festigkeit scheiben– und<br />
plattenförmiger Proben mit Radien und Seitenlängen bis zu<br />
2,4 mm und Dicken bis zu 70 μm ohne Präparationsaufwand zu<br />
bestimmen.<br />
Vorteile des 4-Kugel-Versuchs:<br />
- Produktionsbegleitende QS-Tests an Bauteilen sind schnell und<br />
billig durchführbar.<br />
- Es ist möglich sehr kleine Proben (V
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Wissensmanagementsystem<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Mit dem Ziel, die Projektzeiten zu verkürzen, wurde ein Workflow-orientiertes<br />
Wissensmanagementsystem für die Konstruktion von Spritzgießwerkzeugen erstellt.<br />
Dieses System entstand durch eine enge<br />
Zusammenarbeit des Instituts für Kunststoffverarbeitung,<br />
der Polymer Competence Center<br />
<strong>Leoben</strong> GmbH, und des Lehrstuhls für<br />
Informationstechnologie.<br />
Ähnliche Systeme sind auch für andere wissensintensive<br />
Industriebereiche realisierbar<br />
und können den Ablauf von Projekten systematisieren<br />
und verkürzen.<br />
Das System stellt für den Konstrukteur unterstützende<br />
Informationen in übersichtlicher Form dar, und ist<br />
durch Hinzufügen von <strong>neue</strong>m Wissen einfach erweiterbar.<br />
Weiters bietet es die computerisierte Stützung<br />
sich wiederholender Aufgaben (z.B. Kalkulation nach<br />
feststehenden Formeln). Das implementierte System<br />
ist am konkreten Workflow orientiert und fungiert so<br />
gleichzeitig als Checklistenprogramm.<br />
Maximilian Hirner<br />
Informationstechnologie<br />
an der MUL seit: 4/2005 Forschungsschwerpunkte:<br />
Wissensmanagementsysteme<br />
Expertensysteme<br />
Zur Person:<br />
Logik- und Constraintprogrammierung<br />
Studium der Informatik 2000-04<br />
Doktorand am Lehrstuhl Informationstechnologie<br />
Data Mining<br />
Researcher für das PCCL<br />
Evolutionäre Algorithmen
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Musterbildung in organischen<br />
dünnen Schichten<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Untersuchung der Oberflächenstruktur von organischen Halbleitern mit dem Rasterkraftmikroskop.<br />
Je nach Wachstumsbedingungen werden verschiedene Nanostrukturen<br />
beobachtet.<br />
800 nm lange und 20 nm hohe 3D Nanokette aus einzelnen 6P Kristallen<br />
Kooperationen<br />
Johannes Kepler Universität Linz<br />
Karl Franzens Universität Graz<br />
Technische Universität Graz<br />
PCCL <strong>Leoben</strong><br />
GKSS Forschungszentrum<br />
Gregor Hlawacek<br />
Institut für Physik<br />
Scanning Probe Microscopy Group<br />
<strong>Leoben</strong><br />
Zur Person:<br />
Seit Oktober 2001 am Institut für Physik,<br />
seit September 2003 Doktorand bei Prof. Teichert.<br />
http://www.unileoben.ac.at/~spmgroup/<br />
Para-Oligophenyle wie para-Quaterphenyl (4P) und para-<br />
Sexiphenyl (6P) werden als optisch aktive organische<br />
Halb leiter bereits für Displays und LEDs verwendet. Für<br />
leistungsfähige Bauteile ist die Oberflächenmorphologie ein<br />
wichtiger Einflussfaktor.<br />
Die Entstehung von 3D Kristalliten und deren Anordnung<br />
in Abhängigkeit von den Wachstumsbedingungen und dem<br />
gewählten Substrat werden untersucht. Das Rasterkraftmikroskop<br />
erlaubt die Abbildung dieser Muster in Abhängigkeit<br />
von der Molekülorientierung.<br />
Unterschiedliche Oberflächenmorphologie von dünnen 6P Schichten<br />
Ketten und Kristallite Einzelmolekül Lagen und Kristallite Berge aus Einzelmolekül Lage<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Untersuchung von selbstorganisierten organischen<br />
Halbleiterschichten<br />
Untersuchung von Polymeren (Rauigkeitsanalyse, Nachweis von<br />
teilkristallinen Bereichen, etc.)<br />
Morphologie von Lipidfilmen auf medizinischen Werkstoffen<br />
und nanorauen Oberflächen.<br />
Bestimmung der Oberflächenenergie mittels Kontaktwinkelmessung<br />
an nanorauen Oberflächen (Kunststoffe, org.<br />
Halbleiter, Biofilme).
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Seismik: Triggerproblematik<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
In der Refraktionsseismik ist die Genauigkeit der Laufzeitmessung zur Bestimmung<br />
der Mächtigkeiten von Schichten unterschiedlicher Materialzusammensetzung von<br />
großer Bedeutung.<br />
Triggerung mit einem Geophon bei Hammeranregung<br />
auf Schlagplatte zur Erzeugung seismischer<br />
Wellen<br />
Hammer mit montiertem muRata Erschütterungssensor,<br />
rechts daneben EG&G Geometrics Hammer<br />
Switch<br />
Silke Hock<br />
Lehrstuhl für Geophysik<br />
an der MUL seit: 8/1999<br />
Zur Person:<br />
Studium der Geophysik an der Johann Wolfgang Goethe-<br />
Universität Frankfurt am Main, Promotion an der Universität<br />
Leipzig im Fach Geophysik<br />
Um die Untergrundstruktur mittels seismischer Geschwindigkeit und<br />
Schichtmächtigkeit zu beschreiben, werden in der Refraktionsseismik<br />
die Ankunftszeiten von seismischen Wellen gemessen. Im allgemeinen<br />
wird die Registrierung der seismischen Wellen durch Verwendung eines<br />
Erschütterungssensors ausgelöst und damit der Zeitnullpunkt - Beginn<br />
der Ausbreitung der seismischen Wellen von der Quelle (hier: Hammer)<br />
aus - festgelegt (= Triggerung). Kommt es zu einem Defekt des<br />
Sensors während einer Meßkampagne, kann statt dessen ein Geophon<br />
für die Triggerung verwendet werden. Hierbei ist zu beachten, daß<br />
durch die Geophontriggerung die Schichtmächtigkeit im Untergrund-<br />
modell verfälscht wird. Zu<br />
Korrekturzwecken kann man<br />
bei der klassischen Inversionsmethode<br />
den Zeitversatz, der<br />
sich im negativen Zeitachsenabschnitt<br />
für die erste Kurve<br />
zeigt, anbringen. Liegen für<br />
diese Kurve zu wenig Meßpunkte<br />
vor, kann die Korrektur<br />
nur aus Erfahrungswerten<br />
abgeschätzt werden.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
- Oberflächennahe Seismik unter Verwendung von Oberflächenwellen<br />
in Zusammenarbeit mit Dr. Julian Ivanov und<br />
Richard D. Miller, M.Sc. (Kansas Geological Survey, USA)<br />
- Untersuchungen von Hochwasserrückhaltebecken in der<br />
Steiermark in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Erich Niesner<br />
(MUL) und Dr. Rosa Frei (Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft,<br />
TU Graz)<br />
- Seismische Geschwindigkeitsstruktur in der Erdkruste im<br />
Gebiet Kärnten/ Slowenien im Rahmen des internationalen<br />
Projektes ALP2002
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Selbstorganisierte Nanomagnete<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Mit dem Rasterkraftmikroskop werden selbstorganisierte Halbleiter-Nanostrukturen<br />
untersucht. Deren regelmäßige Struktur wird als Templat für die Deposition von<br />
magnetischen Materialien verwendet.<br />
Auflösung<br />
Rasterkraftmikroskop: bis 10 nm<br />
Kooperationen<br />
Univ. Autonoma, Madrid<br />
RWTH Aachen<br />
Universität Stuttgart<br />
Universität Uppsala, Schweden<br />
Synchrotron Elettra, Trieste<br />
Christian Hofer<br />
Institut für Physik<br />
Scanning Probe Microscopy<br />
Group <strong>Leoben</strong><br />
www.unileoben.ac.at/~spmgroup/<br />
Zur Person:<br />
Doktorand am Institut für Physik bei Prof. Teichert;<br />
EMRS Posterpreis 2003; Heraeus Posterpreis 2005<br />
Silizium Germanium (SiGe) Halbleiter<br />
werden für Hochfrequenzanwendungen<br />
(Mobiltelefone)<br />
eingesetzt. Die exakte Charakterisierung<br />
der Oberfläche ist dafür<br />
unabdingbar. Wir setzen dafür das<br />
Rasterkraftmikroskop ein.<br />
Unter bestimmten Bedingungen<br />
entstehen beim Wachstum von<br />
Halbleiterstrukturen regelmäßige<br />
selbstorgansierte Nanostrukturen<br />
(Bild links). Diese werden zur<br />
regelmäßigen Anordnung von<br />
magnetischem Material genutzt.<br />
Die magnetische Charakterisierung<br />
der Nanostrukturen wird durch Röntgenuntersuchungen<br />
am Synchrotron<br />
Elettra mit einem XMCD-PEEM (Xray<br />
magnetic circular dichroism-Photo<br />
emission energy microscopy, Bild<br />
oben) bzw. einem Magnetkraftmikroskop<br />
(Bild links) durchgeführt.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Charakterisierung von Halbleiteroberflächen mittels<br />
Rasterkraftmikroskopie<br />
Magnetkraftmikroskopieuntersuchungen und XMCD-PEEM<br />
Messungen von Nanomagneten im Rahmen des EU-Projektes<br />
NAMASOS (6. Rahmenprogramm)<br />
Selbstorganisation durch Ionenbeschuss von<br />
Halbleiteroberflächen
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Reduktion von Stickoxiden<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Rückstände aus Entschwefelungsprozessen können zur Stickoxidreduktion in Abgasen<br />
von Zementwerken eingesetzt werden.<br />
Getestet werden derzeit sowohl feste Rückstände, die bei der<br />
Rauchgasentschwefelung in der Raffinerie Schwechat anfallen,<br />
sowie Lösungen aus Prozessen zur Herstellung von Pflanzenschutzmitteln.<br />
Bei Erfolg könnten auf der einen Seite Entsorgungskosten<br />
und auf der anderen Seite Kosten für Betriebsmittel<br />
eingespart werden.<br />
Bernd Hollauf<br />
Institut für Verfahrenstechnik<br />
an der MUL seit: 2002<br />
Zur Person:<br />
Studium der Verfahrenstechnik<br />
Bei Entschwefelungsprozessen mittels Ammoniak entsteht ein<br />
Rückstand der im Wesentlichen aus Ammonium-Schwefel-Verbindungen<br />
besteht und daher idealerweise als Düngemittel eingesetzt<br />
werden kann. Zum Teil ist jedoch, bedingt durch Störstoffe<br />
oder zu niedrige Wertstoffgehalte, eine Verwertung nicht<br />
möglich. In Zusammenarbeit mit der Zementindustrie konnte<br />
gezeigt werden, dass derartige Entschwefelungsrückstände als<br />
Stickoxidreduktionsmittel verwendet werden<br />
können.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Verwertung von Rückständen aus Müllverbrennungsanlagen<br />
Verwendung von Rückständen zur NOx-Reduzierung
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Spannungsrisskorrosion<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Werkstoffschädigung und -versagen durch Spannungsrisskorrosion (SRK) stellen bei<br />
modernen hochfesten austenitischen Stählen in vielen Einsatzgebieten zunehmend ein<br />
Problem dar.<br />
Elektrochemische Messungen gekoppelt mit<br />
Schall-Emissionsanalysen und Bruchmechanikversuchen<br />
sollen einen Aufschluss darüber geben,<br />
wie bei diesen Werkstoffen SRK initiiert wird und<br />
nach welchen Mechanismen der weitere Rissfortschritt<br />
vor sich geht. Mit verschiedensten Auswertemethoden<br />
vom mm- bis in den nm-Bereich soll<br />
das Verständnis über den Ablauf der Schädigung<br />
erweitert werden.<br />
Kooperationspartner:<br />
Stefan Holzleitner<br />
Lehrstuhl Allgemeine und<br />
Analytische Chemie / MCL<br />
an der MUL seit: 2006<br />
Zur Person:<br />
2000-2005 Studium Werkstoffwissenschaften<br />
Studienabschluss mit Rektor-Platzer-Ring und<br />
Würdigungspreis des bm:bwk<br />
Trotz vielfältiger Literatur ist der Wissensstand zu den<br />
SRK-Mechanismen und Einflussfaktoren unzureichend.<br />
Untersucht werden austenitische CrNiMo- und<br />
CrMnN-Stählen. Mittels Constant-Load und Slow-<br />
Strain-Rate Prüfanlage werden Basisdaten wie Grenzspannung,<br />
Standzeit und Bruchdehnung zur Beständigkeit<br />
der verschiedenen Werkstoffe gegenüber SRK in<br />
hochchloridhältigen Medien (MgCl 2 -Lösungen) ermittelt.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Elektrochemische Untersuchungen von Edelstählen<br />
Chloridinduzierte SRK hochlegierter austenitischer CrNiMoNund<br />
CrMnN-Stähle<br />
Einfluss von Umgebungsmedien auf das bruchmechanische<br />
Werkstoffverhalten von hochlegierten Edelstählen<br />
Ortung lokaler Korrosionsvorgänge mittels Schallemissionsanalyse
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Damage Tolerant Design<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Die Berücksichtigung eventuell auftretender Bauteilfehler bereits in der Entwicklungsphase<br />
gestattet eine genauere Vorhersage des Betriebsverhaltens hochbeanspruchter<br />
Bauteile.<br />
Der Vergleich der FE-Simulation mit der analytischen Vorhersage<br />
nach der Richtlinie SINTAP zeigt das Potenzial des<br />
Einsatzes der numerischen Simulation im Damage Tolerant<br />
Design.<br />
Das Konzept des Damage Tolerant Design ist in der Luftfahrt-<br />
und Nuklearindustrie bereits weit verbreitet. Gegenwärtig<br />
werden die Forschungsarbeiten auf das Verhalten fehlerbehafteter<br />
Strukturen unter Ermüdungsbeanspruchung ausgedehnt,<br />
sodass auch im allgemeinen Maschinenbau und im Fahrzeugbau<br />
ein erfolgreicher Einsatz dieses Konzeptes möglich wird.<br />
Miraj M. Jan<br />
Lehrstuhl für Allgemeinen Maschinenbau<br />
an der MUL seit: 12/2005<br />
Zur Person:<br />
B.Sc. Mechanical Engineering, Univ. Peshawar 1996<br />
M.Sc. Nuclear Power Engineering, Univ. Karachi1998<br />
Scientific & Engg. Services, Pakistan bis 2005<br />
Damage Tolerant Design (DTD) berücksichtigt bereits in der<br />
Entwicklungsphase eventuell auftretende Bauteilfehler. Die<br />
Abbildung zeigt beispielhaft einen Druckbehälter mit mangelhaft<br />
ausgeführter Schweißnaht. Versagen kann durch Risswachstum<br />
oder plastisches Fließen des Restquerschnittes eintreten. Im<br />
vorliegenden Fall wird mittels Finite-Elemente-Simulation eine<br />
Lokalisierung der plastischen Verformung in zwei Scherbändern<br />
als Versagensmechanismus identifiziert. Die Grenzlast ist dann<br />
erreicht, wenn die Scherbänder vollständig ausgebildet sind.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Damage Tolerant Design<br />
Maschinenbauliche Anwendungen der Schädigungs- und<br />
Bruchmechanik
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
The Effect of Machining on the Surface Integrity<br />
The goal of this work is to identify a relationship between residual stresses, turning<br />
process parameters and fatigue behavior of components.<br />
The residual stress variation as a function of depth following<br />
machining at different feeds and nose radii of the<br />
tool was determined by a strain-gauge technique involving<br />
blind-hole drilling. The results show that an increase<br />
the feed rate tends to increase the compressive residual<br />
stresses and an increase in the nose radius leads to a<br />
decrease in compressive residual stresses.<br />
This study is supported by the Austrian Aeronautics<br />
Research and by the Pankl Racing Systems Group.<br />
Ataollah Javidi<br />
Lehrstuhl für Allgemeinen Maschinenbau<br />
an der MUL seit: 2003<br />
Zur Person:<br />
1996 – 2003 Diplomstudium MUL<br />
Seit 2003 Wissenschaftlicher Mitarbeiter<br />
Lehrstuhl für AMB<br />
The surface integrity produced by different machining<br />
procedures can significantly affect fatigue performance.<br />
Data are presented to show that the control of surface<br />
integrity is extremely important toward improving the<br />
reliability of highly stressed structural components. It is<br />
therefore necessary to quantify surface integrity properties<br />
as a function of machining conditions.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Entwicklungsmethodik(Bearbeitungsverfahren „Drehen“)<br />
Untersuchung der Wirkungskette von<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Fertigungsverfahren<br />
Randzoneneigenschaften<br />
Bauteilermüdungsverhalten
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Systemverhalten Gebirge-Ankerung<br />
Die systematische Ankerung des Gebirges ist eines der wesentlichen Stützmittel der<br />
Neuen Österreichischen Tunnelbaumethode (NATM).<br />
Spannungen in tangentialer Richtung<br />
um einen Hohlraum mit einer systematischen<br />
Ankerung für ein Materialverhalten<br />
mit Entfestigung im Post-Failure-<br />
Bereich.<br />
Ziel von Untersuchungen ist es, den Einfluss einer systematischen Ankerung<br />
auf das Systemverhalten Gebirge-Stützmittel in Reaktion auf das Ausbruchsgeschehen<br />
sowohl im prä- als auch im post-failure Bereich zu quantifizieren.<br />
Ein gängiger vereinfachender Ansatz in numerischen Berechnungen ist zum<br />
Beispiel die Homogenisierung der Ankerkräfte im modellierten Gebirge als<br />
Erhöhung der Kohäsion des geankerten Gebirgsbereiches. Gerade im tiefen<br />
untertägigen Hohlraumbau ist dieser Ansatz häufig als konservativ anzusehen.<br />
Numerische Berechnungen sowohl an Einzelankern, an geankerten<br />
und ungeankerten Modelkörpern und Tunnelmodellen in Kombination<br />
mit Laborversuchen und deren Vergleich mit Messwerten werden<br />
herangezogen, um ein umfassenderes Verständnis der Wirkungsweise<br />
des Systems Gebirge-Stützmittel-Hohlraum zu ermöglichen.<br />
Arbeitslinien von ungeankerten und geankerten<br />
Modellkörpern mit unterschiedlichen Materialmodellen<br />
in der numerischen Berechnung.<br />
Stefan Kainrath-Reumayer<br />
Lehrstuhl Subsurface Engineering<br />
an der MUL seit: 2003<br />
Zur Person:<br />
Graduierung 2003 (MUL- Bergwesen)<br />
Arbeitslinien von ungeankerten und geankerten<br />
Modellkörpern mit unterschiedlichen<br />
Bewehrungsgraden im Modellversuch. (nach<br />
Feder)<br />
Tragfähigkeitserhöhung des geankerten Gebirgsbereichs<br />
durch Erhöhung der Kohäsion.<br />
Spannungen in radialer und tangentialer Richtung um<br />
einen Hohlraum bei unterschiedlichen Materialmodellen<br />
für das Gebirge.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Untersuchung des Systemverhaltens Gebirge-Stützmittel im<br />
untertägigen Hohlraumbau.<br />
Bruchkörperentwicklung und Scherzonenbildung im untertägigen<br />
Hohlraumbau.<br />
Einfluss von geometrischen Imperfektionen auf das<br />
Tragverhalten von Tunnelschalen.<br />
Leistungsberechnungen im Tunnelbau.
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Semi-solid processing of an AlSi7 alloy<br />
The effect of a cooling slope on the semi-solid processing of an unmodified non-grain<br />
refined A357 AlSi7 alloy with an aim to improve as-cast properties has been investigated.<br />
Schematic representation of experimental set-up<br />
The following conclusions have been drawn from the results:<br />
- Contact time, shear force and surface contact between cooling<br />
plate and the melt are the dominant factors in the control of the<br />
microstructure, rather than inclination angle and cooling plate<br />
length, in the cooling slope technique.<br />
- A 40° inclination angle gave a condition where all the factors<br />
were optimum and the same microstructure was obtained<br />
regardless of the initial pouring temperature for a given constant<br />
contact time.<br />
- Microstructures observed were non-dendritic but also not globular<br />
in shape, the latter being characteristic of alloys with good<br />
thixotropic properties.<br />
Muhammad Kamran<br />
Chair of Casting Research<br />
at MUL since: 2003<br />
The Author:<br />
2000: MSc (Engneering) NED UET, Pakistan<br />
2001-2003: University of the Punjab, Pakistan<br />
Since 2003: PhD student at MUL<br />
Semi-solid processing is a beneficial process due to its ability<br />
to form a near net shape and sound product with uniform and<br />
improved properties. The alloy was processed with pouring<br />
temperatures of 680, 660 and 640 °C on a graphite coated<br />
copper cooling slope, at inclination angles of 20°, 40° and 60°<br />
for different contact lengths. These channel lengths had equivalent<br />
contact times of 0.04, 0.09 and 0.13 seconds. The semisolid<br />
slurry was poured into a sand mould and the resultant<br />
microstructures compared.<br />
Research Work:<br />
- Casting behaviour of Al-alloys<br />
- Semi-solid proceesing<br />
- Anodizing of mild steel sheets<br />
- Enrichment of Iron Ores<br />
0.04 s<br />
0.09 s<br />
0.13 s<br />
Effect of contact time on microstructure
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Betriebsfestigkeit – TMF<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Charakterisierung der TMF, LCF und Kriecheigenschaften von Nichteisenmetallen<br />
(Nickel-Kupfer) und darauf basierende Materialmodellierung.<br />
Daher ist es nötig den Werkstoff auf seine Beständigkeit<br />
gegenüber TMF (Thermomechanischer Ermüdung),<br />
LCF (Kurzzeitfestigkeit) und Kriechen zu Charakterisieren.<br />
Da die Oxidation bei beiden Werkstoffen einen<br />
wesentlichen Teil beiträgt, entsteht eine breite Mischung<br />
an Einflüssen.<br />
Hubert Köberl<br />
Lehrstuhl für Allgemeinen<br />
Maschinenbau<br />
an der MUL seit: 7/2005<br />
Zur Person:<br />
1991-1996 HTL- Kapfenberg<br />
1997-2005 Montanmaschinenwesen MUL<br />
Nickel wird im Allgemeinen als<br />
thermische Barriereschicht verwendet,<br />
wobei Kupferlegierungen oft als<br />
Trägermaterial dienen.<br />
Mit den gesammelten Prüfergebnissen kann somit eine Materialmodellierung<br />
abgeleitet werden, welche in weiteren Simulationen<br />
für div. Bauteile eingebunden werden kann.<br />
Forschungspartner: VAI<br />
Förderungsgeber: FFG<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Ermittlung des Ermüdungsverhaltens von Ni- und Cu-<br />
Legierungen anhand von TMF, LCF und Kriechen.<br />
Materialmodellierung für die Implementierung in<br />
Simulationsmodellen.<br />
Bestimmung von Schädigungsparametern für die<br />
Lebensdauervorhersage.
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m m<br />
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Homogenization of AlMgSi-alloys<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Examination of the effect of homogenization treatment on precipitation hardening of<br />
aluminum alloys 6061 and 6082.<br />
AMAG rolling<br />
Austria Metall Aktiengesellschaft<br />
Ranshofen, Austria<br />
Susanne Koch<br />
Nichteisenmetallurgie<br />
an der MUL seit: 2006<br />
Zur Person:<br />
2000 – 2005: Diplomstudium Werkstoffwissenschaften<br />
Homogeneous chemical composition and microstructure<br />
always is desired and seldom attained in practice. As-cast<br />
aluminum alloys tend to have high non-uniform microstructure.<br />
Features of the cast structure, which affect subsequent<br />
processing or properties, can be altered by the<br />
homogenization.<br />
The homogenized and non homogenized plates were<br />
produced according to the usual conditions and methods.<br />
Then, metallographic investigations, Brinell hardness<br />
measure ments and tensile tests were conducted and analyzed<br />
on both alloys.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Aluminium und Aluminiumlegierungen<br />
Entwicklung und Optimierung von Al-Legierungen<br />
im KFZ-Bereich<br />
Metallografie
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Materialflusssimulation<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Entwicklung eines modular aufgebauten Supply Chain Modells mit Fokus auf die<br />
wesentlichen Materialflussprobleme in der Simulation (Dissertation).<br />
Basismodell Supply Chain nach SCOR<br />
(Quelle: www.supply-chain.org)<br />
Ziele der Arbeit:<br />
Modellierung von ausgewählten materialwirtschaftlichen<br />
Steuerungs- und Koordinationsmechanismen<br />
in der Supply Chain<br />
mittels der Software ARENA.<br />
Entwicklung eines modular aufgebauten<br />
Supply Chain Modells und Ausbau in Form<br />
eines Planspieles für didaktische Zwecke.<br />
Barbara Krenn<br />
Lehrstuhl Industrielogistik<br />
an der MUL seit: 2005<br />
Zur Person:<br />
1999-2004: Studium Gesteinshüttenwesen an der MUL<br />
seit April 2005: Dissertantin am Lehrstuhl Industrielogistik<br />
Simulationsmodell<br />
Es wird ein Supply Chain Modell entworfen,<br />
das in Anlehnung an SCOR modular<br />
aufgebaut ist. Es werden diverse Materialflussszenarien<br />
darstellbar sein, angefangen<br />
von verschiedenen Steuerungsprinzipien<br />
über Anliefermodelle bis hin zu Distributionsmodellen<br />
in der Supply Chain.<br />
Flexibilität der Modellbausteine und die<br />
Behandlung unterschiedlicher Materialflussprobleme<br />
der Supply Chain, wie z.B.<br />
der Bullwhip-Effekt, stehen dabei im Vordergrund.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Materialflussmanagement<br />
Supply Chain Optimierung<br />
Operations Research
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m m<br />
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Elisabeth Lackner<br />
Lehrstuhl Industrielogistik<br />
an der MUL seit: 2005<br />
Behältermanagement<br />
Bestimmungsfaktoren<br />
eines Behältermanagementsystems<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Gestaltungsempfehlungen für das<br />
Behältermanagement aus der<br />
Sicht der Logistik (Dissertation).<br />
Gestaltung und Lenkung logistischer Flüsse<br />
umfasst das Management von Behältern als<br />
Träger (Ladungsträger) der im Fluss zu steuernden<br />
Objekte (z.B. Kanban).<br />
Behältermanagement im Allgemeinen bezieht<br />
sich auf einen gezielten Einsatz und die Verwaltung<br />
von Mehrwegbehälterbeständen bzw.<br />
die Steuerung von Behälterkreisläufen in der<br />
Supply Chain.<br />
Um Bestimmungsfaktoren für Behältermanagement<br />
abgrenzen zu können, ist es<br />
vorab nötig, die wichtigsten Anforderungen<br />
an das Behältermanagement zu definieren und<br />
Schnittstellen zu bestimmen.<br />
Ziel der Dissertation: Entwicklung eines Evaluierungskonzeptes<br />
zur Beurteilung der Durchführbarkeit<br />
und Relevanz von Maßnahmen im<br />
Behältermanagement.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Behältermanagement<br />
Internationale Logistik<br />
Zur Person:<br />
2003 Studienabschluss Exportorientiertes Management EU-ASEAN-NAFTA<br />
2004 Abschluss Gleichwertigkeitsstudium für Fachhochschulabsolventen an der MUL<br />
seit 2005 Forschungsstipendiat und wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl Industrielogistik
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m m<br />
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Betriebfestigkeit-Werkstoffverbund<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Entwicklung eines Simulationsmodells für die Lebensdauerberechnung von Bauteilen<br />
aus Al/St Werkstoffverbund.<br />
Für die Ermittlung der Lokalen Spannungen (LS) wurde die<br />
Finite Elemente Methoden angewendet. Die LS sind notwendig<br />
um eine Bewertung der Lebensdauer an geometrisch komplexen<br />
Bauteilen durchführen zu können.<br />
Abdelrhani Lamik<br />
Lehrstuhl für Allgemeinen<br />
Maschinenbau,<br />
an der MUL seit: 3/2005<br />
Zur Person:<br />
1996 - 1998 Universität Hassan II, Marokko<br />
1999 - 2004 Montanmaschinenwesen MUL<br />
Zur Verifizierung des aus der Literatur bekannten Verfestigungsverhaltens<br />
wurden am vorliegenden Werkstoff DC06 LCF-Versuche bei konstanter<br />
Spannung durchgeführt.<br />
Die sich verringernde Zunahme der plastischen Dehnung über der Lastspielzahl<br />
zeigt, dass eine starke Verfestigung von DC06 stattfindet.<br />
Forschungspartner: Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen<br />
Förderungsgeber: Austrian Research Centers, Österreichische<br />
Nationalstiftung<br />
Es ist eine Schwingfestigkeitserhöhung durch Umformung von ca. 200%<br />
gegenüber dem Lieferzustand zu erreichen. Folglich muss für Bauteile aus<br />
DC06 dieser dominierende Einfluss der Herstellung in einer rechnerischen<br />
Lebensdauervorhersage berücksichtigt werden.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Ermittlung des Schwingfestigkeitsverhaltens von Al/St<br />
Werkstoffverbunden.<br />
Entwicklung eines Simulationsmodells für die Lebensdauervorhersage<br />
von Bauteilen aus Al6016-T4/DC06 Werkstoffverbund.<br />
Untersuchungen des Ermüdungsverhaltens von Schweißnähten<br />
hochfester Feinkornbaustähle
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
m m<br />
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Polymere Nanocomposites<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Herstellung von Nanocomposites auf Basis eines thermoplastischen Polymers mittels<br />
Melt-Compounding.<br />
Schichtsilikate sind aus mehreren tausend Elementarschichten aufgebaut, die eine<br />
Dicke von ca. 1 nm aufweisen. Werden diese Schichten voneinander getrennt und im<br />
Polymer homogen verteilt, ergeben sich durch das sehr hohe Längen-zu-Dicken-Verhältnis<br />
(aspect-ratio) der einzelnen Schichten Verbesserungen:<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
der mechanischen Eigenschaften<br />
der rheologischen Eigenschaften<br />
der thermischen Stabilität<br />
der Barriereeigenschaften<br />
im Brandverhalten<br />
der optischen Eigenschaften und<br />
der Kristallinität.<br />
Hierbei spricht man von exfolierten Nanocomposites. Bereits<br />
mit geringen Füllgraden von 3 – 5 gew% können so signifikante<br />
Verbesserungen der Materialeigenschaften erreicht werden.<br />
Um die Mischbarkeit des polaren Füllstoffs mit dem unpolaren<br />
Polymer zu gewährleisten, wird ein so genannter Compatibilizer<br />
eingesetzt. Wesentlich bei der Herstellung von Nanocomposites<br />
ist eine hohe Scherenergie, um die Schichten voneinander<br />
zu trennen und eine lange Verweilzeit, um die Schichten<br />
homogen im Polymer zu verteilen. Dies wird im laufenden<br />
Forschungsprojekt durch ein 2-Schritt Masterbatch-Verfahren<br />
erreicht.<br />
Stephan Laske<br />
Institut für Kunststoffverarbeitung<br />
an der MUL seit: 2005<br />
Zur Person:<br />
2005: Abschluss Studienrichtung Kunststofftechnik<br />
seit 2005: Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut<br />
für Kunststoffverarbeitung<br />
2006: Verleihung des Huber&Suhner Preises<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Extrusion / Compoundieren<br />
Aufbereitung von Kunststoffen, Nanofüllstoffe<br />
Projektbearbeitung „PlaComp“ im Rahmen der österreichischen<br />
Nanoinitiative<br />
Werkstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe, biologisch<br />
abbaubare Polymere<br />
Projektbearbeitung KPlus-Projekt II-3.4b an der Polymer<br />
Competence Center <strong>Leoben</strong> GmbH
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m m<br />
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Thermomechanische Simulation eines<br />
PTFE-Bronze-Compounds<br />
Untersuchung des Einflusses der Verteilung der Bronzepartikel in der PTFE-Matrix auf<br />
den Reibbeiwert und den Wärmeleitkoeffizienten mit dem FE-Programm ABAQUS.<br />
Wärmestromdichte und Temperaturverteilung<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
thermische Kennwerte:<br />
statistische Verteilung der Wärmeleitfähigkeit des Compounds<br />
(Mittelwert und Varianz)<br />
mittlere Oberflächentemperatur und lokale Temperaturüberhöhung<br />
an der Oberfläche<br />
mechanische Kennwerte<br />
mittlerer Reibbeiwert<br />
mittlere Flächenpressung<br />
maximale Flächenpressung<br />
Die Arbeit entstand mit Unterstützung des PCCL am Lehrstuhl<br />
für Allgemeinen Maschinenbau.<br />
Andreas Leitgeb<br />
Lehrstuhl für Allgemeinen Maschinenbau<br />
an der MUL seit: 8/2005<br />
Zur Person:<br />
1999-2005 Studium Montanmaschinenwesendiverse Praktika bei<br />
Magna Steyr Fahrzeugtechnik, VA Bergtechnik, PCCL<br />
Zu diesem Zweck wurden mit Hilfe von Einheitszellen für 3<br />
verschiedene Bronzeanteile Monte-Carlo-Simulationen mit<br />
verschiedenen Verteilungen durchgeführt. Folgende Kennwerte,<br />
die mit Versuchsergebnissen sehr gut übereinstimmten,<br />
konnten damit für das Compound ermittelt werden:<br />
Verteilung der Flächenpressung<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Ermittlung bruchmechanischer Kennwerte in Abhängigkeit der<br />
Alterung bei Aluminiumlegierungen<br />
Materialmodellierung im Bereich LCF und TMF<br />
mikromechanische Simulation im Bereich Tribologie
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Stoffdaten und Simulation<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Eine Apparatur für die Messung von pvT-Daten bei hohen Abkühlgeschwindigkeiten<br />
wurde entwickelt, um verbesserte Stoffdaten für die Spritzgießsimulation zu erhalten.<br />
Für die Simulation des Spritzgießprozesses sind neben geeigneten<br />
physikalischen Modellen genaue Materialdaten für zuverlässige<br />
Ergebnisse notwendig. Die pvT-Daten beschreiben das Schwindungsverhalten<br />
von Polymeren und werden für die Berechnung<br />
des Verzugs von Spritzgießteilen benötigt. Zurzeit werden diese<br />
Daten nicht unter prozessnahen Bedingungen gemessen, was zu<br />
Abweichungen bei den Verzugsberechnungen führt. Daher wurde<br />
eine <strong>neue</strong> Messapparatur entwickelt, welche die Messung bei realitätsnahen<br />
hohen Abkühlraten erlaubt.<br />
Forschungsprojekt in Kooperation mit der<br />
Polymer Competence Center <strong>Leoben</strong> GmbH<br />
Thomas Lucyshyn<br />
Institut für Kunststoffverarbeitung<br />
an der MUL seit: 2000 Forschungsschwerpunkte:<br />
Spritzgießen (Modellbildung)<br />
Zur Person:<br />
1993 – 1999: Studium Kunststofftechnik<br />
Seit 2000: Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für<br />
Kunststoffverarbeitung<br />
Simulationsrechnung<br />
Formteilauslegung<br />
Einfluss von Stoffdaten auf die<br />
Spritzgießsimulation
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Magnesiothermie im Zyklonreaktor<br />
Herstellung von Niobpulver durch magnesiothermische Reduktion von Nioboxiden<br />
in einem Zyklonreaktor zur besseren Regelbarkeit der stark exothermen Reduktionsreaktion.<br />
Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração<br />
Araxá - Brasilien<br />
Stefan Luidold<br />
Nichteisenmetallurgie<br />
an der MUL seit: 2001<br />
Zur Person:<br />
94-01: Diplomstudium: Verfahrenstechnik des<br />
industriellen Umweltschutzes<br />
01-05: Doktorratsstudium: Nichteisenmetallurgie<br />
Seit 05: Wissenschaftlicher Mitarbeiter<br />
An Hand von Wärmebilanzen und durch praktische Versuche<br />
auf einer Laboranlage konnte gezeigt werden, dass sich<br />
die großen freiwerdenen Wärmemengen bei der magnesiothermischen<br />
Reduktion über das Gas-/Feststoffverhältnis<br />
und eine geeignete Gasvorwärmung gut kontrollieren lassen.<br />
Weiters weisen derart hergestellte Niobpulver große spezifische<br />
Oberflächen auf, wie es Bedingung für deren Anwendung<br />
in Feststoff-Elektrolytkondensatoren ist.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Herstellung und Anwendung von Refraktärmetallen und<br />
Ferrolegierungen<br />
Herstellung von Metallpulver (Verdüsung)<br />
Reduktionsmetallurgie<br />
Zyklon-, Wirbelschicht-, und Drehrohrtechnologie<br />
Thermodynamische Berechnungen (HSC, FactSage)<br />
Thermische Analysen
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Forschung am Lehrstuhl für<br />
Materialphysik und am Erich Schmid<br />
Institut für Materialwissenschaft<br />
Das Querschnittsprofil rotierender Objekte wird mit einem einzelnen Lichtschnittmesskopf<br />
vermessen. Dazu werden über den gesamten Umfang die lokalen Krümmungen<br />
des Objekts bestimmt und daraus die Profilform rekonstruiert.<br />
Der Lehrstuhl für Materialphysik und das Erich Schmid Institut für Materialwissenschaften (ESI) in <strong>Leoben</strong><br />
beschäftigen sich vornehmlich mit den Eigenschaften komplexer Materialien von der Makro-bis zur Nanodimension.<br />
Das Institut ist international in den Bereichen Synthese <strong>neue</strong>r nanokristalliner Materialien durch<br />
Hochverformung, in der Analyse von Verformungs- und Brucheigenschaften in Massivwerkstoffen und in der<br />
Erforschung mechanischer Größeneffekte, z.B. in miniaturisierten Materialien, erfolgreich tätig. Eine enge<br />
Zusammenarbeit mit Industriepartnern besteht.<br />
Lehrstuhl für Materialphysik und<br />
Erich Schmid Institut für<br />
Materialwissenschaft<br />
Zum Institut:<br />
Leiter: Univ. Prof. Dr. Gerhard Dehm<br />
Stv. LMP: Univ. Prof. Dr. Ingomar Jäger<br />
Stv. ESI : Univ. Prof. Dr. Reinhard Pippan<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Plastizität und Bruch<br />
Hochverformung<br />
Mikro- und Nanomechanik<br />
Komplexe Materialien<br />
Mikro- und Nanostruktur
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Herstellung von NEM-Pulvern<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Charakterisierung und Weiterentwicklung einer Zerstäubereinheit zur Herstellung<br />
von NEM-Pulvern. Erzielung einer höheren Betriebsicherheit, bei geringerem Zerstäubungsgasbedarf<br />
und feinerem Korngrößenspektrum.<br />
Wasserverdüsungseinrichtung<br />
Die Analyse des Korngrößenspektrums vom Wassersprühkegel<br />
sowie in weiterer Folge des Zinnpulvers erfolgt mittels Laserbeugungspektrometrie<br />
(Sympatec Helos, Cilas Quantachrom).<br />
Bei der Durchführung der Versuche wird die statistischer Versuchsplanung<br />
und Auswertung herangezogen.<br />
Kooperationspartner: Gefördert durch:<br />
Birgit Matl<br />
Nichteisenmetallurgie<br />
an der MUL seit: 1997<br />
Zur Person:<br />
Studium der Verfahrenstechnik, seit Mai 2003 wissenschaftliche<br />
Mitarbeiterin auf der Nichteisenmetallurgie<br />
Ziel des gegenständlichen Forschungsprojektes ist es, den Einfluss<br />
der geometrischen sowie anlagentechnischen Parameter<br />
auf die Korngrößenverteilung einer Zerstäubereinheit zu untersuchen,<br />
bei der die flüssige Phase durch eine Schlitzdüse zugeführt<br />
wird. Als wichtige Einflussgrößen gelten hier der Gasdruck<br />
bzw. die Gasmenge, der Flüssigkeitsdurchsatz und die Position<br />
der Gasdüsen. Zur Systemanalyse wird ein Wassermodell und<br />
eine Pilotanlage zur Zinnpulverherstellung eingesetzt.<br />
Wasserverdüsungseinrichtung<br />
Wasserverdüsungseinrichtung<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Verfahrensentwicklung und Optimierung<br />
- MR-Schlitzdüse: Zerstäubung von NEM<br />
- Tribojet-Zerstäuber: Aufarbeitung von Zwischenprodukten<br />
- Flashreaktor: Dehalogenierung von Stahlwerksstäuben
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Strangguss von Stahl<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Mehrphasensimulation: Modellierung der deformationsinduzierten Verringerung von<br />
Makroseigerungen sowie Schrumpfungsporositäten während der Softreduktion von<br />
Stahl.<br />
Abb.1: Schematische Lage der Softreduktion sowie die Grundidee des<br />
verwendeten Modells mit den berücksichtigten Mechanismen<br />
ein Simulationstool erarbeitet, das die Entstehung und<br />
Beeinflussung von Makroseigerungen im Bereich der Softreduktion<br />
beschreibt, wobei die dynamische Interaktion<br />
der einzelnen Phasen sowie die Strangschalenverformung<br />
während der Softreduktion berücksichtigt wird.<br />
[1] K. Miyazawa, K. Schwerdtfeger, Arch. Eisenhüttenwesen, 52 (1981) 415-422<br />
Industriepartner:<br />
Florian M. Mayer<br />
CD-Labor „Mehrphasensimulation<br />
metallurgischer Prozesse“<br />
an der MUL seit: 1992<br />
Zur Person:<br />
Studium Werkstoffwissenschaft<br />
Wissenschaftlicher Mitarbeiter im CD-Labor seit 2004<br />
Beim Strangguss von Stahl kommt es zu Konzentrationsinhomogenitäten<br />
(Seigerungen) über den Strangquerschnitt.<br />
Diese Makroseigerungen stellen, da sie beispielsweise<br />
beim Walzen an die Blechoberfläche kommen können,<br />
eine Qualitätsreduzierung dar und sollten minimiert<br />
werden. Eine gängige Möglichkeit stellt die Softreduktion<br />
dar. Dabei wird der Führungsrollenabstand leicht (soft =<br />
etwa 1mm pro m Stranglänge) und kontinuierlich reduziert,<br />
die für die Seigerungsentstehung verantwortlichen<br />
Schmelzenströmungen im Stranginneren beeinflusst und<br />
die Seigerung minimiert. Im Rahmen der Arbeit wird<br />
Abb.2: Typisches Konzentrationsprofil über den Brammenquerschnitt 1<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
CFD „Computational Fluid Dynamic“<br />
Makroseigerungsentstehung beim Strangguß von Stahl<br />
FSI - Fluid Structure Interaction (Verformungsberechnung<br />
mittels ABAQUS, Strömungsberechnung mittels FLUENT,<br />
Kopplung der Softwarepakete mittels MpCCI)<br />
Näheres unter: http://www.smmp.at.hm
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Markscheiderisch-hydrographische Vermessung von<br />
Binnengewässern<br />
Entwicklung von geeigneten Messsystemen zur markscheiderisch-hydrographischen<br />
Vermessung von Binnengewässern, Erfassung und Dokumentation der dreidimensionalen<br />
Sohlentopographie.<br />
Die Systeme stellen eine Kombination von Echoloten,<br />
Satellitenmesssystemen (GPS), Telemetrie und der<br />
zugehörigen Software zur Erfassung, Auswertung und<br />
Darstellung der Daten dar.<br />
Gerhard Mayer<br />
Lehrstuhl für Bergbaukunde<br />
an der MUL seit: 1979<br />
Reinfried Pilgram<br />
Lehrstuhl für Bergbaukunde<br />
an der MUL seit: 1975<br />
Entwicklung und Anwendung von weitgehend automatisierten<br />
Messsystemen zur markscheiderisch-hydrographischen<br />
Vermessung von Gewässern.<br />
Die Systeme ermöglichen die Erfassung der Sohlentopographie<br />
und der sedimentären Bedeckung des<br />
Gewässerbodens sowie deren graphische Darstellung.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
- Markscheiderisch-hydrographische Arbeiten bei der Sandund<br />
Kiesgewinnung aus fließenden und stehenden Gewässern<br />
- Markscheiderische und geotechnische Überwachungsmessungen<br />
an Hängen und Böschungen und im Wasser
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Warmarbeitsstähle<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Einfluss der Mikrostruktur auf die mechanischen Eigenschaften von Warmarbeitsstählen<br />
in Abhängigkeit von der Abkühlgeschwindigkeit.<br />
Das Ziel ist es, ein tiefgehendes Verständnis der Abhängigkeit<br />
der mechanischen und thermo-physikalischen Eigenschaften<br />
von der Mikrostruktur zu erhalten. Zur Einstellung<br />
eines definierten Gefüges (Martensit, Bainit oder<br />
Mischgefüge) wird das Probenmaterial systematischen<br />
Wärmebehandlungen unterzogen. Dazu werden Warmarbeitsstähle<br />
unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung<br />
verwendet.<br />
Zur Charakterisierung werden neben den mechanischen<br />
Tests (Zugversuch, instrumentierter Kerbschlagversuch,<br />
K Ic -Versuch) und der Standardmetallographie auch verschiedene<br />
mikroskopische Untersuchungsmethoden<br />
(Licht-, Elektronenmikroskopie) angewandt.<br />
Svea Mayer<br />
Department Metallkunde und<br />
Werkstoffprüfung<br />
an der MUL seit: 2005<br />
Zur Person:<br />
1999-2005 Studium Werkstoffwissenschaft<br />
seit 2005 Dissertantin<br />
seit 1.4.2006 Stipendiatin der Österreichischen<br />
Akademie der Wissenschaften<br />
Warmarbeitsstähle werden bevorzugt zur Verarbeitung von Leichtmetalllegierungen,<br />
als Warmfließpress- und Druckgießwerkzeuge eingesetzt. Um den<br />
An forderungen im Einsatz zu genügen, müssen diese Stähle ausgezeichnete<br />
mechanische und thermo-physikalische Eigenschaften aufweisen. Diese sind<br />
von der chemischen Zusammensetzung, der Wärmebehandlung während des<br />
Herstellungsprozesses und der damit verbundenen Mikrostruktur, die in einem<br />
großen Werkzeug durch die verschiedenen Abkühlgeschwindigkeiten im Bereich<br />
zwischen Probenmitte und -oberfläche variiert, abhängig.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Einfluss der Gefügeausbildung auf die mechanischen und thermo-physikalischen<br />
Eigenschaften<br />
Einfluss der Legierungselemente auf das Umwandlungsverhalten<br />
Mikrostrukturelle und fraktographische Untersuchungen<br />
Für die finanzielle Unterstützung der Österreichischen<br />
Akademie der Wissenschaften durch das Doktorandenstipendium<br />
und der Böhler Edelstahl GmbH sei gedankt.
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Das Projekt<br />
γ-TiAl Legierungen haben großes Potential<br />
Ni-Basislegierungen in Luftfahrts- und<br />
Automotivanwendungen abzulösen. Dazu<br />
muß jedoch deren Oxidationsbeständigkeit<br />
erhöht werden. In INNOVATIAL (Gesamtbudget<br />
~13M€) wird daher versucht mittels<br />
geeigneten Beschichtungen γ-TiAl wirkungsvoll<br />
und nachhaltig zu schützen. An<br />
dem Projekt sind europaweit 25 Universitäten<br />
und Firmen beteiligt. Die Hauptaufgaben<br />
in <strong>Leoben</strong> sind Schichtentwicklung<br />
und thermische Analyse.<br />
EU-Projekt INNOVATIAL<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Hochtemperaturbeständige nanostrukturierte und intermetallische Schichten für<br />
Bauteile aus γ-TiAl.<br />
Schichtsysteme<br />
Neben auf Al basierenden intermetallischen<br />
Schichten, wie sie ähnlich bereits<br />
in Turbinen Anwendung finden,werden in<br />
<strong>Leoben</strong> nanostrukturierte Nitridschich-<br />
Für INNOVATIAL forschen am Department Metallkunde und<br />
Werkstoffprüfung: Doz. DI Dr Paul Mayrhofer (links)<br />
DI Martin Moser (mitte), DI Florian Rovere (rechts)<br />
Ab-inito Modellierung<br />
Werkstoffmodellierung mittels ab-inito erlaubt eine<br />
Vorauswahl möglicher Legierungselemente, die<br />
Simulation von Umwandlungsprozessen während<br />
des Einsatzes sowie die Berechnung von Materialkennwerten<br />
wie Gitterparameter oder elastische<br />
Eigenschaften.<br />
Rechts: Ab initio berechnete Elektronendichteverteilung in der (200) Ebene für fcc<br />
HfN, TaN, NbN, TiN, TiB und AlN, sowie in der (11-20) Ebene für hcp TiB 2 und AlN.<br />
Der Farbcode zeigt die Veränderung in e - /Å 3 . Die typische Elektronendichteverteilung<br />
von metallischen, ionischen und kovalenten Bindungstypen ist im unteren Teil des<br />
Bildes dargestellt.<br />
ten entwickelt, die sich durch<br />
Selbst-Organisation während der<br />
Beschichtung und Selbst-Adaption<br />
bei der Anwendung auf die Einsatzbedingungen<br />
einstellen.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Thermische Stabilität<br />
Das Teilprojekt ‚Thermische Stabilität‘ wird<br />
vom Department Metallkunde geleitet. Die<br />
Aufgabe ist es thermisch aktivierte Umwandlungs-,<br />
Oxidations- und Zerfallsprozesse der<br />
verschiedenen Schichtsysteme in INNOVA-<br />
TIAL zu identifizieren, deren Eckdaten zu<br />
quantifizieren sowie Optimierungsmöglichkeiten<br />
aufzuzeigen.<br />
Unten: Hochtemperatur-Röntgendiffraktogramme dreier intermetallischer Al-Au Schichten. Die Messungen<br />
wurden isotherm bei den angegebnen Temperaturen durchgeführt, die Intensiäten sind mittels Farbcode<br />
dargestellt.<br />
Links: Dynamische Differenz-Kalorimetrie (DSC) Untersuchung<br />
und Härteverlauf als Funktion der Auslagertemperatur. Durch<br />
Spinodale-Entmischung (AlN, TiN) aus einem übersättigten<br />
Mischkristall (TiAlN) kommt es bei Temperaturen zwischen<br />
750°C und 1000°C zu einem Härteanstieg.<br />
P.H. Mayrhofer, et. al, Appl.Phys. Let., 83(10), 2049 (2003). M.Moser, unpublished, 2006<br />
Metallkunde & Werkstoffprüfung<br />
P.H. Mayrhofer et. al, Adv. Eng. Mat. (7) 2005, 1071<br />
Nanostrukturierte Materialien<br />
PVD Beschichtungen<br />
Thermische Stabilität und Verfestigungs-mechanismen von<br />
Schichtenwerkstoffen<br />
Herstellung, Stabilität und Entmischung übersättigter Mischkristalle<br />
und metastabiler Phasen<br />
Thermische Analyse (DTA, DSC, TGA) von funktionellen<br />
Schichten<br />
Ab Initio Berechnungen
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Heterogeneous Nucleation<br />
Mechanisms in Al Alloys<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
This study employs the metallic glass technique to investigate nucleation mechanisms<br />
on heterogeneous TiB 2 particles in Al alloys with an aim to develop more potent grain<br />
refiners.<br />
Grain refined and non<br />
grain refined sample<br />
Melt-spinner<br />
Al-5Ti-1B rod: (a) TiB 2 particle; (b) Al 3 Ti particle; (c) Al matrix<br />
Results indicate that Al nucleates on the basal faces of boride<br />
particles. Dissolved Al 3 Ti particles from the rod provide excess<br />
Ti in the melt. HRTEM of the boride interface has revealed<br />
Al 3 Ti monolayers approximately 1 nm thick. Microchemical<br />
STEM analysis shows that Ti seggregates to the boride interface.<br />
The Al 3 Ti layers are believed to be a requisite for potent<br />
nucleation at low undercoolings due to a reduction in lattice<br />
mismatch with the Al.<br />
Brian McKay<br />
Chair of Casting Research<br />
at MUL since: 2003<br />
Zur Person:<br />
1997-2001 DPhil. Oxford University<br />
2002- 2003 Postdoc University of Manchester<br />
Institute of Science and Technology (UMIST)<br />
2003 - Present University Assistant MUL<br />
In cast houses and foundries it is common to grain refine Al<br />
alloys. This results in a small uniform equiaxed grain structure<br />
which can facilitate casting practice and improve mechanical<br />
properties in the final as-cast product. The most common grain<br />
refiner used in industry is Al-5Ti-1B rod. The rod contains<br />
hexagonal TiB 2 platelets and Al 3 Ti particles distributed within an<br />
Al matrix.<br />
Heterogeneous nucleation on the boride particles has been<br />
examined using the metallic glass technique. This technique<br />
freezes the growth of the nuclei at an early stage within a glass<br />
matrix by rapidly quenching the melt using a melt-spinner.<br />
The nuclei are embedded within a glass which readily permits<br />
examination of the nucleation events by electron microscopy.<br />
TEM micrograph of Al nucleating<br />
on boride particle<br />
HRTEM micrograph of boride<br />
interface.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Characterisation techniques: HRTEM, TEM, STEM, SEM, FIB,<br />
EDX, EBSD, DSC, and XRD.<br />
Casting Techniques<br />
Grain Refinement<br />
Metallic Glasses<br />
Al and Mg Aerospace Alloys
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
m m<br />
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Photonische Kristalle<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Bei der Herstellung Photonischer Kristalle (PhC) sind Abweichungen von der<br />
perfekten Periodizität unvermeidbar. Es gilt deren Auswirkungen zu erforschen.<br />
δ= 0.01 a δ = 0<br />
Links: Transmission durch einen PhC mit Unordnung. Es tritt zusätzlich diffuse Ausbreitung<br />
und eine Komponente mit positiver Brechung auf. Rechts zum Vergleich der<br />
perfekte Kristall mit ausschließlich negativer Brechung.<br />
Partner :<br />
Univ. Doz. Dr. Kurt Hingerl,<br />
Christian Doppler Institut für<br />
Oberflächenoptische Methoden,<br />
Universität Linz.<br />
Dr. Rados Gajic, Institut für Physik,<br />
Belgrad, Serbien.<br />
Ronald Meisels<br />
Institut für Physik<br />
an der MUL seit: 1993<br />
Zur Person:<br />
Vorherige Tätigkeiten: 1983-1993 Univ. Wien,<br />
1987/8 Imperial College London<br />
Am Beispiel einer periodischen Anordnung<br />
von Al 2 O 3 Stäbchen für einen PhC wird die<br />
Auswirkung von positioneller Unordnung<br />
erforscht. Die Position eines Stäbchen wird<br />
um einen zufälligen Wert |δ x,y |
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
m m<br />
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Thermodynamische Modellierung des<br />
Elementverhaltens bei der<br />
Herstellung von Sekundärkupfer<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Um das Verhalten der Begleitelemente bei der pyrometallurgischen Sekundärkupfererzeugung<br />
verstehen und beeinflussen zu können, werden detaillierte thermodynamische<br />
Berechnungen mit Hilfe der Software FactSage® durchgeführt.<br />
Im Rahmen des Forschungsprojektes erfolgt der<br />
Einsatz der speziell für kupferreiche Legierungen<br />
entwickelten Lösungsdatenbank „FactSage<br />
FScopp copper alloy database“, welche auf der<br />
SGTE Solution Datenbank basiert. Die Ermittlung<br />
von Aktivitätskoeffizienten der wichtigsten<br />
Begleitelemente im flüssigen Metall (Fe, Ni, Pb,<br />
Sn, Zn, As, Sb) sowie deren Oxide in der flüssigen<br />
Schlacke, stellt die Basis für die Optimierung<br />
der Prozesse in der Sekundärmetallurgie von<br />
Kupfer dar.<br />
Durch die Berechnung des Metall-Schlackengleichgewichtes wird dann in weiterer Folge<br />
auf die Verteilungszahlen geschlossen. Zusätzlich wird der Einfluss des gelösten Sauerstoffs<br />
auf das Begleitelementeverhalten dargestellt, wobei die wesentlichen Variationsparameter<br />
die Temperatur und die Zusammensetzung des Metalls bzw. der Schlacke sind.<br />
Verwendete Software: FactSage® - The Integrated Thermodynamic Databank System<br />
Autoren: T. Messner, S. Pogatscher, H. Antrekowitsch, J. Pesl<br />
Thomas Messner<br />
Nichteisenmetallurgie<br />
an der MUL seit: 1996<br />
Zur Person:<br />
1996 – 2003 Studium Entsorgungs- und Deponietechnik,<br />
seit 2003 wissenschaftlicher Mitarbeiter im CD-Labor für<br />
Sekundärmetallurgie der Nichteisenmetalle<br />
In Kooperation mit:<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Auffindung von Gesetzmäßigkeiten und Wechselwirkungen in<br />
den untersuchten Aggregaten (Schachtofen, Konverter und<br />
Flammofen)<br />
Modellhafte Abbildung oben angeführter Öfen bzw. des<br />
Gesamtsystems
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
m m<br />
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Untersuchung des Einflusses der<br />
Vortriebsmethodik auf das Gebirge um einen<br />
tunnelförmingen Hohlraum<br />
Im Rahmen des EU-Projektes TUNCONSTRUCT werden die Ein- und Auswirkungen<br />
verschiedener Vortriebsmethoden auf das den Hohlraum umgebende<br />
Gebirge untersucht.<br />
Am TUNCONSTRUCT Projekt sind 41 Partner aus 11 europäischen<br />
Ländern beteiligt. Koordiniert wird das Projekt von<br />
Institut für Baustatik der TU Graz. Direkte Partner der <strong>Montanuniversität</strong><br />
sind die VÖEST-Alpine Bergtechnik Zeltweg und die<br />
TU Kreta.<br />
Ziel des TUNCONSTRUCT Projektes ist die Effizienzsteigerung<br />
des europäischen Tunnelbaus durch eine Kosten- und Bauzeitreduzierung<br />
um 30%, eine Reduzierung der Umfallsrate um<br />
50% und eine Steigerung der Umweltfreundlichkeit.<br />
Peter Moser<br />
Lehrstuhl für Bergbaukunde<br />
an der MUL seit: 1984<br />
Elke Schöffmann<br />
Lehrstuhl für Bergbaukunde<br />
an der MUL seit: 2005<br />
Das Hauptaugenmerk der Untersuchungen liegt dabei im<br />
Vergleich maschineller Vortriebsmethodik durch Teilschnittmaschinen<br />
und konventioneller Vortriebstechnik mittels<br />
Bohr- und Sprengarbeit. Bei beiden Vortriebsarten wird das<br />
Gebirge um den Hohlraum direkt durch den Materialabbau<br />
und durch dabei entstehende Erschütterungen indirekt<br />
beeinträchtigt.<br />
Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines Modells, das eine<br />
Verbindung der Einwirkungen der Vortriebsmethodik mit<br />
deren Auswirkungen im Gebirgskörper herstellt.<br />
Christian Heiss<br />
Lehrstuhl für Bergbaukunde<br />
an der MUL seit: 2005<br />
Florian Egger<br />
Lehrstuhl für Bergbaukunde<br />
Student
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
m m<br />
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Dissolution Behaviour of Copper Anodes<br />
with high Impurities Content<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Investigation on the influence of some impurity elements on the passivation of copper<br />
anodes and floating slime formation during copper electrorefining.<br />
Current density – potential ( i – E ) profiles<br />
Potential – time ( E – t ) profiles<br />
Partner: Norddeutsche Affinerie<br />
Zaki Mubarok<br />
Nichteisenmetallurgie<br />
an der MUL seit: 2002<br />
Zur Person:<br />
2002 – 2005 : Doktoratstudium, ÖAD Stipendium am Institut<br />
für Nichteisenmetallurgie<br />
Seit 2006: Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut<br />
für Nichteisenmetallurgie<br />
Anode passivation, floating slime formation and its negative<br />
consequences may occur during electrorefining of copper<br />
anodes containing high nickel, tin and antimony. Electrochemical<br />
measurements using potentiostat (potentiodynamic and<br />
galvanostatic polarisations), lab scale electrolysis tests and SEM-<br />
EDX-XRD analyses have been conducted to elucidate the problems.<br />
SEM micrographs of passive surfaces on the anode containing high Ni, Sb and Sn<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Copper electrorefining,<br />
passivation behaviour of copper anodes,<br />
electrochemical measurements,<br />
floating slime,<br />
microscopic analysis.
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
m m<br />
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Geophysik & Archäologie<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Anwendung von geophysikalischen Messverfahren zum Auffinden und zur genauen<br />
Erkundung von archäologischen Objekten. Der Autor beschäftigt sich speziell mit den<br />
Möglichkeiten der geoelektrischen Messmethode.<br />
Ergebnis einer geoelektrischen Kartierung einer frühchristlichen Kirche in der ehemaligen<br />
römischen Provinzhauptstadt VIRUNUM<br />
Diese Untersuchungen werden im Rahmen einer<br />
Arbeitsgruppe von Prof. Erich Niesner (Schwerpunkt<br />
Geoelektrik) und Prof. Robert Scholger<br />
(Schwerpunkt Geomagnetik) in enger Kooperation<br />
mit Herrn Univ. Doz. Dr. Heimo Dolenz MA vom<br />
Landesmuseum Kärnten durchgeführt.<br />
Die Feldmessungen wurden von Studenten/innen der Angewandten Geowissenschaften im Rahmen eines<br />
Feldpraktikums durchgeführt<br />
Erich Niesner<br />
Lehrstuhl für Geophysik<br />
an der MUL seit: 1982<br />
Zur Person:<br />
Ao.Prof., Studium der Technischen Physik an der TU-Graz,<br />
Dissertation an der MUL über SIP-Verfahren, Habilitation an<br />
der MUL für „Angewandte Geophysik“.<br />
Ausgrabungsbefund<br />
Rekonstruktion des<br />
Grundrisses der römischen<br />
Basilika (Dolenz<br />
2006)<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Geoelektrische und elektromagentische Messverfahren.<br />
Spektrale Induzierte Polarisation (SIP)<br />
Geophysikalische Bohrlochmessungen – Auswerteverfahren<br />
und Entwicklung <strong>neue</strong>r Sonden<br />
Ingenieurgeophysik und archäologische Prospektionsmethoden<br />
Softwareentwicklung
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
m m<br />
WWW.UNILEOBEN.AC.AT<br />
On-Site Datenerfassung<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Durch die langfristige Datenerfassung des Betriebsgeschehens in einem Tagebau<br />
eröffnen sich umfassende Möglichkeiten zur wissenschaftlichen Analyse und<br />
Optimierung der Prozesse.<br />
Das Betriebsgeschehen in einem Tagebau ist durch die<br />
Variabilität der natürlichen Gegebenheiten des Gebirges<br />
und der Lagerstätte, aber auch der organisatorischen<br />
Randbedingungen gekennzeichnet. Kurzfristige Einzelmessungen<br />
sind daher wenig aussagekräftig.<br />
Durch die Verlagerung der Erfassung vor Ort kann ein<br />
deutlich längerer Zeitraum in Betracht genommen werden,<br />
wodurch trotz Meßungenauigkeiten und Erhebungsfehler<br />
signifikante Zusammenhänge gefunden werden<br />
können. Voraussetzung ist ein für die Mitarbeiter handhabbares<br />
Werkzeug, das gegebenenfalls auch elektronisch<br />
vorliegende Daten einbinden kann.<br />
Mit dem numehr bereits mehrjährigen Einsatz in mehreren Betrieben konnte das Potential der Verbesserung<br />
mit dieser Vorgehensweise nachgewiesen werden. Diese betreffen alle Haupttätigkeitsbereiche eines Tagebaubetriebes,<br />
insbesondere aber Sprengtechnik, Förderleistung, Qualitätssteuerung, Lagerstättenausbringen,<br />
Maschinenverfügbarkeit und -auslastung.<br />
Beispiel Sprengen<br />
Verringerung der Sprengerschütterungen durch<br />
Anpassungsmaßnahmen<br />
Thomas Oberndorfer<br />
Bergbaukunde<br />
an der MUL seit: 1987<br />
Zur Person:<br />
Studium Bergwesen an der MUL, Auszeichnung der Diplomarbeit<br />
mit dem „Hans Röver“ Preis und der<br />
Disseration mit dem „Fuglewitsch“ Preis<br />
Beispiel Bohren<br />
Nachhaltige Verringerung des Bohraufwandes ohne Beeinträchtigung der nachgeschalteten<br />
Systeme<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Datenerfassung und Datenanalyse zur Prozessoptimierung.<br />
Lagerstättenmodellierung, insbesondere Einsatz numerischer<br />
Verfahren<br />
Optimale Tagebauplanung unter ökonomischen und ökologischen<br />
Rahmenbedingungen<br />
Visualisierung von Tagebauprojekten<br />
Planung von Sprenganlagen unter Einsatz moderner<br />
Vermessungsmethoden.
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Stahlwerksstaub-Recycling<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Optimierung und Weiterentwicklung der ersten industriell im Einsatz befindlichen<br />
RecoDust-Anlage zum Recycling von Stahlwerksstaub bei der Böhler Edelstahl GmbH.<br />
Projektziele:<br />
- Optimierung des Flash-Reaktors hinsichtlich:<br />
- ZnO-Qualität<br />
- Staubaustrag<br />
- Einschmelzverhalten<br />
- Energieverbrauch<br />
- Feuerfest-Material<br />
- Entwicklung des Reduktionsaggregates InduCarb<br />
zur industriellen Reife<br />
Dieter Offenthaler<br />
Nichteisenmetallurgie<br />
an der MUL seit: 2006<br />
Zur Person:<br />
00-06 Diplomstudium Metallurgie<br />
seit 06 Doktoratsstudium<br />
RecoDust ist ein neu entwickeltes, 2-stufiges Verfahren<br />
zur Aufarbeitung von zinkhältigem Stahlwerksstaub. Im<br />
ersten Schritt wird der Staub oxidierend im Flash-Reaktor<br />
eingeschmolzen und gleichzeitig von flüchtigen Bestandteilen<br />
wie Halogenen oder Alkalien befreit. Die anschließende<br />
Reduktion der flüssigen Zwischenschlacke in einem<br />
induktiv beheizten Koksbett (InduCarb) ermöglicht die<br />
Rückgewinnung des Zinks über die Dampfphase sowie des<br />
Eisens und weiterer Legierungselemente (Mo, Ni, V, Cr,...)<br />
in Form einer Fe-Legierung. Die anfallende Restschlacke<br />
findet als hydraulisches Bindemittel Verwendung.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
- Recycling von Stahlwerksstaub<br />
- Fluor-, Chlorproblematik<br />
- Aufarbeitung von Wälzschlacke<br />
- Schlackenreduktion (Eisenbad, InduCarb)<br />
- Platinrückgewinnung aus Katalysatoren<br />
- Thermodynamik (FactSage, HSC)
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Schopfvermessung<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Messungen zur Rissdetektion an Schopfstirnflächen mittels Lichtschnittverfahren.<br />
Lichtschnittverfahren.<br />
Beim Lichtschnittverfahren wird eine<br />
Lichtlinie (Laserlinie) unter einem<br />
Winkel auf das Messobjekt projiziert.<br />
Eine Kamera über dem Objekt sieht<br />
ein Bild, das einem Schnitt von Laserebene<br />
und Messobjekt entspricht.<br />
Daraus läßt sich die Höhe des Objektes<br />
ableiten.<br />
Die Oberfläche wird aus einzelnen<br />
Lichtschnitten rekonstruiert.<br />
Ronald Ofner<br />
Lehrstuhl für Automation<br />
an der MUL seit: 1996<br />
Peter Schalk<br />
Lehrstuhl für Automation<br />
an der MUL seit: 1997<br />
Das Projekt umfasst die Entwicklung, Errichtung und Erprobung<br />
einer Anlage in der Fertigung zur Detektion von Rissen an der<br />
Schopfstirnfläche von Knüppeln. Ziel ist eine Schnittoptimierung.<br />
Detektierter Riss<br />
3D- Rekonstruktion der Stirnfläche<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Digitale Bildverarbeitung<br />
Automatisierungstechnik<br />
Bildverarbeitung in industrieller und rauer Umgebung.<br />
Kalibrierverfahren bildgebender Systeme.
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Flotative Aufbereitung von Filterstaub<br />
Durch die Abtrennung von schwermetallbelasteten Phasen sollen Entsorgungskosten<br />
gesenkt werden.<br />
Die Grobfraktion des Filterstaubes (> 200 μm)<br />
Zusätzlich wird versucht, mit dem physikalischchemischen<br />
Verfahren der Flotation solche<br />
Trennungsprodukte zu erzeugen, die sich nach<br />
Möglichkeit auch wieder für Einsatzstoffe in der<br />
Industrie eignen.<br />
Die Zwischenergebnisse lassen erwarten, dass<br />
diese Ziele erreicht werden können.<br />
Wolfgang Öfner<br />
Lehrstuhl für Aufbereitung<br />
an der MUL seit: 1990<br />
Zur Person:<br />
Studium Bergwesen an der MUL, anschließend als<br />
Projektmitarbeiter am Lehrstuhl für Aufbereitung<br />
Der vorliegende Filterstaub stammt aus der Abgasreinigung<br />
einer Industrieanlage. Er enthält u.a. schwermetallbelasteten<br />
Herdofenkoks, der für den unbehandelten<br />
Staub hohe Deponierungskosten verursacht.<br />
Durch seine Abtrennung soll primär ein unbelasteter<br />
Restabfall erzeugt werden, der deutlich günstiger entsorgt<br />
werden kann.<br />
Flotationsversuch im Labor<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Zerkleinerung von mineralischen Rohstoffen<br />
Anwendung der Aufbereitungsverfahren zur Abfallbehandlung<br />
Bilanzierung und Simulation von Aufbereitungsprozessen
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Pawlow‘sche Steuerungen<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Motiviert durch Beobachtungen der Konditionierung durch Belohnung und Bestrafung,<br />
untersuchen wir Algorithmen für das Erlernen von optimalen Steuerungen mittels<br />
„Reinforcement“.<br />
Das Ziel unserer <strong>neue</strong>n Arbeit ist aber, eine hohe Qualität der<br />
Steuerung auch während der Lernphase zu garantieren. Die<br />
Schwierigkeit dabei ist zu entscheiden, wann es sich rentiert,<br />
eine Steuerung weiter zu testen bzw. wann man sich mit den<br />
bisher gefundenen Steuerungen zufrieden geben soll.<br />
Bild rechts: Nach wenigen Schritten ist das Resultat noch<br />
zufällig, während nach vielen Schritten fast alle Algorithmen<br />
eine optimale Steuerung gefunden haben. Der Vorteil unseres<br />
Algorithmus lässt sich im mittleren Bereich feststellen, wo die<br />
durchschnittliche Performance signifikant über der der anderen<br />
Algorithmen liegt.<br />
Ronald Ortner<br />
Informationstechnologie<br />
an der MUL seit: 2003<br />
Zur Person:<br />
2000 – 2002 Produktionslogistiker bei Infineon Tech.<br />
2002 Assistent am Inst. f. Mathematik C der TU Graz<br />
Im sogenannten Reinforcement Learning gilt es, ein Steuerungsproblem<br />
durch Auswerten von erfolgreichen und erfolglosen<br />
Versuchen zu lösen. Das heißt, für verschiedene Steuerungen<br />
erhält man positives bzw. negatives Feedback, das auch oft<br />
einem zufälligen Einfluss unterliegt. Es ist nicht verwunderlich,<br />
dass durch eine genügend große Anzahl von Versuchen eine<br />
optimale Steuerung ermittelt werden kann.<br />
Literatur:<br />
[1] P. Auer and R. Ortner, Logarithmic Online Regret Bounds for Undiscounted Reinforcement<br />
Learning, accepted for Neural Information Processing Systems (NIPS) 2006.<br />
[2] P. Auer, R. Ortner, and T. Jaksch, Empirical Evaluation of a New Reinforcement<br />
Learning Algorithm, Technical Report 2006.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Künstliche Intelligenz<br />
Reinforcement Learning<br />
Markov Decision Processes
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Quantentransport Simulation<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Mit einem von uns entwickelten Netzwerkmodell wird sowohl die verlustfreie als<br />
auch die verlustbehaftete elektrische Leitfähigkeit von Halbleitermikrostrukturen<br />
simuliert.<br />
Internationale Partner:<br />
- R.G. Mani, Gordon McKay Laboratory of Applied Science,<br />
Harvard University, Cambridge, USA<br />
- Y. Ochiai, Dept. of Materials Technology, Chiba Univ. Japan<br />
- S.Komiyama, Dept. of Basic Science, University of Tokyo,<br />
Japan<br />
- D.K. Maude, Hochfeld Magnetlabor (CNRS) Grenoble,<br />
Frankreich<br />
Aktuelle Referenz: J. Oswald and M. Oswald, J. Phys.: Condens.<br />
Matter 18, R101-R138 (2006)<br />
Josef Oswald<br />
Institut für Physik<br />
an der MUL seit: 1986<br />
Zur Person:<br />
Habilitiert seit 1997, bisher 8 Dissertationen und 12<br />
Diplomarbeiten im Rahmen der eigenen Forschungstätigkeit<br />
betreut<br />
Die quantenphysikalischen Eigenschaften der Stromleitungsmechanismen<br />
werden in künftigen mikroelektronischen Bauteilen eine wichtige Rolle spielen.<br />
Aus der Untersuchung der Physik des Quanten-Hall-Effektes (Nobelpreise<br />
für Physik 1985 an K.v.Klitzing und 1998 an Laughlin, Störmer u. Tsui)<br />
kann man sehr viel über die Grundlagen des quantisierten Stromtransportes<br />
lernen. Wir haben ein Rechenmodell entwickelt, welches weltweit als erstes<br />
und einziges in der Lage ist, den Quanten-Hall-Effekt für realistische Probenstrukturen<br />
zu simulieren.<br />
Das Bild links zeigt (a) ein Element unseres Netzwerkmodells im Vergleich mit (b) einer Ersatzschaltung aus klassischen<br />
Widerständen.<br />
Die mit P bezeichneten kleinen Kreise markieren Stellen, an denen quantenmechanisches Tunneln zwischen Loops<br />
von ein-dimensionalen gerichteten Elektronenkanälen geschieht.<br />
Beispiel für einen Vergleich unserer Simulationsergebnisse mit Experimenten<br />
von Piot et al, Phys.Rev. B 72, 245325 (2005).<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Halbleiter Epitaxie von Dotierungsübergittern aus Bleitellurid<br />
und deren elektr. und infrarot-optische Untersuchungen (abgeschl.<br />
FWF Proj.)<br />
Leitfähigkeitsuntersuchungen bei extrem hohen Magnetfeldern<br />
(bis 28 Tesla) und extrem niedrigen Temperaturen (bis 0.05K),<br />
vorwiegend in Grenoble, Frankreich (abgeschl. FWF Proj.)<br />
Modellrechnungen zum Metall-Isolator-Übergang in hohen<br />
Magnetfeldern (abg. Nationalbank Proj.)<br />
Schaltkreisartige Simulation des Quanten-Elektron-Transports<br />
(laufendes FWF Projekt)
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Thermo-induktive Inspektion<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Bei thermographischen Untersuchungen wird das Werkstück gezielt erwärmt und mit<br />
einer Infrarot-Kamera wird die Temperaturverteilung aufgenommen. Dadurch können<br />
Defekte und Risse lokalisiert werden.<br />
Fehler<br />
Infrarotaufnahme von<br />
einem Stahlstab mit einem Fehler<br />
Die Wirbelstrom- und Temperaturverteilung wird<br />
sowohl für magnetische als auch für nicht-magnetische<br />
Materialien mit analytischen Modellen und<br />
Finite Element Simulationen berechnet.<br />
Infrarotaufnahme von<br />
einem Hebel mit einem Fehler<br />
Beate Oswald-Tranta<br />
Lehrstuhl für Automation<br />
an der MUL: 1986-1991 und seit 2003<br />
Gernot Wally<br />
Lehrstuhl für Automation<br />
an der MUL seit 2005<br />
Bei der thermo-induktiven Prüfung wird das Werkstück<br />
kurzzeitig induktiv erwärmt. Inhomogenitäten oder<br />
Oberflächenrisse werden im Infrarotbild durch eine<br />
ungleichmäßige Erwärmung sichtbar.<br />
Die Methode kann zur Qualitätskontrolle bei langem Gut (z.B.<br />
Stahlstab, Draht,..) oder auch für einzelne Teile (Schmiede-,<br />
Gußstücke) verwendet werden, um Oberflächenrisse mit einer<br />
Tiefe von 0.1-2mm vollautomatisiert zu erkennen.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Infrarot Technologie<br />
Thermographische Untersuchungen<br />
Automatisierungstechnik<br />
Software Entwicklung
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Strangguss von Stahl<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Mehrphasensimulation: Bewegung von nicht metallischen Einschlüssen und Argonblasen<br />
im Bereich Tauchrohr/Kokille sowie den Einbau von Einschlüssen in die<br />
Strangschale.<br />
Schematische Darstellung des Brammenstranggießens<br />
Industriepartner:<br />
Claudia Pfeiler<br />
CD-Labor „Mehrphasensimulation<br />
metallurgischer Prozesse“<br />
an der MUL seit: 1997<br />
Zur Person:<br />
Studium Verfahrenstechnik des Industriellen Umweltschutzes<br />
Wissenschaftliche Mitarbeiterin im CD-Labor seit 2004<br />
Eine der Grundfragen beim Stranggießen ist, wie die Strömung<br />
des flüssigen Stahls modifiziert werden kann um einen höheren<br />
Reinheitsgrad zu erzielen. Daher wird im Rahmen dieser Arbeit<br />
ein Simulationstool entwickelt, das die Bewegung und den Einbau<br />
von Einschlüssen in die Strangschale sowie die Bewegung<br />
von eventuell vorhandenen Gasblasen im Bereich des Tauchrohres<br />
bzw. der Kokille in einer turbulenten 3D Strömung<br />
beschreibt. Dabei wird die dynamische Interaktion der einzelnen<br />
Phasen berücksichtigt.<br />
Einschlussverteilung (rote Punkte)<br />
im Kokillenbereich. Breite Fläche:<br />
Geschwindigkeitsvektoren. Schmale<br />
Flächen: Feststoffanteil (blau fest, rot<br />
flüssig)<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
CFD „Computational Fluid Dynamic“<br />
Strangguss von Stahl<br />
Bewegung nichtmetallischer Einschlüsse in turbulenter<br />
Stahlströmung im Bereich Tauchrohr und Kokille<br />
Einbau von Einschlüssen in die erstarrende Strangschale<br />
Näheres unter http://www.smmp.at.hm
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Markscheiderisch-hydrographische<br />
Beweissicherung von Unterwasser-Bauwerken<br />
Entwicklung geeigneter Messsysteme (Messeinrichtung, Verfahren, Methoden etc.)<br />
zur markscheiderisch-hydrographischen Beweissicherung von Bauwerken unter<br />
Wasser.<br />
deutlich erkennbarer Riss an einem Pfeiler der Donaubrücke in<br />
Grein.<br />
Die Entwicklung von sicheren, genauen und zugleich wirtschaftlichen<br />
Verfahren und Methoden zur Beobachtung,<br />
Inspektion und zur Funktionskontrolle von Unterwasserbauwerken<br />
mit Hilfe hochauflösender Sonare ermöglicht<br />
es Aussagen über Schäden an Unterwasserbauwerken zu<br />
treffen.<br />
Bild links oben: deutlich erkennbarer Riss an einem Pfeiler<br />
der Donaubrücke in Grein.<br />
Bild rechts: Vertikalscan einer Wehrkammer mit Schäden<br />
am Betongrund. (In Kooperation mit Brandner Wasserbau<br />
und Kongsberg Norwegen).<br />
Reinfried Pilgram<br />
Lehrstuhl für Bergbaukunde<br />
an der MUL seit: 1975<br />
Gerhard Mayer<br />
Lehrstuhl für Bergbaukunde<br />
an der MUL seit: 1979<br />
Zur Überwachung und Beweissicherung von Konstruktionen<br />
unter Wasser, die den Kräften des Wassers ausgesetzt<br />
sind, werden zur Zeit sehr aufwendige und kostenintensive<br />
Verfahren unter Einsatz von Tauchern durchgeführt. Extrem<br />
starke Strömungen im Pfeilerbereich, Verwirbelungen und<br />
schlechte Sicht beeinträchtigen die meist auf photographischen<br />
oder optischen Begutachtungen basierenden Untersuchungen.<br />
Vertikalscan einer Wehrkammer mit Schäden am Betongrund. (In<br />
Kooperation mit Brandner Wasserbau und Kongsberg Norwegen)<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
- Markscheiderisch-hydrographische Arbeiten bei der Sandund<br />
Kiesgewinnung aus fließenden und stehenden Gewässern<br />
- Markscheiderische und geotechnische Überwachungsmessungen<br />
an Hängen und Böschungen und im Wasser
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Langzeitversagensverhalten von<br />
thermoplastischen Rohrwerkstoffen<br />
Entwicklung von bruchmechanischen Prüfmethoden zur beschleunigten Charakterisierung<br />
des Langzeitversagens von thermoplastischen Rohrwerkstoffen durch quasispröde<br />
Rissausbreitung.<br />
Mit bruchmechanische Versuchen unter statischer<br />
und zyklischer Last ist es gelungen das typische Langzeitversagen<br />
der Rohre durch sprödes Risswachstum<br />
nachzustellen und zu beschleunigen. Insbesondere für<br />
Polyethylen ist eine Methodik bei zyklischer Belastung<br />
erarbeitet worden, um innerhalb einer Woche die<br />
Werkstoffe hinsichtlich ihres Langzeitverhaltens zu<br />
ranken.<br />
Gerald Pinter<br />
Institut für Werkstoffkunde und<br />
Prüfung der Kunststoffe<br />
an der MUL seit: 1994<br />
Zur Person:<br />
Universitätsassistent, Projektleiter an der Polymer<br />
Competence Center <strong>Leoben</strong> GmbH (PCCL), Forschungspreis<br />
der Österreichischen Vereinigung für das Gas und<br />
Wasserfach (ÖVGW)<br />
Um für Druckrohre aus Polyolefinen die geforderte<br />
Lebensdauer von mindestens 50 Jahren nachzuweisen,<br />
werden entsprechend dem Stand der Technik zeitaufwendige<br />
Zeitstandinnendruckversuche an Rohrproben<br />
durchgeführt. Im Rahmen dieses Forschungsschwerpunktes<br />
sollen <strong>neue</strong> Methoden gefunden werden, um<br />
schneller als bisher Aussagen über das Langzeitverhalten<br />
zu erlangen.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Deformations- und Versagensverhalten von Polyolefinen.<br />
Deformations- und Versagensverhalten von Composites.<br />
Bruchmechanische Charakterisierung von Kunst- und<br />
Verbundwerkstoffen unter monotoner und zyklischer<br />
Belastung.<br />
Makro- und mikromechanische Charakterisierung<br />
von Polymer-Nanocomposites.<br />
Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung.
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Maissauer Amethyst<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Entstehungszeitpunkt und chemische und physikalische Bedingungen, welche zur<br />
Bildung des Amethystes von Maissau geführt haben.<br />
Auf der Basis von mineralogischen, geochemischen und Flüssigkeiteinschluss<br />
Untersuchungen, mittels RFA, ICP-MS, LA-ICP-<br />
MS, RAMAN Spektroskopie und Mikrothermometrie, konnten<br />
die Ursache der Amethyst-Bänderung, sowie die P-T-X-Bedingungen<br />
der Entstehung des Amethystganges geklärt werden.<br />
Partner: Maissauer Amethyst GmbH<br />
ARC Seibersdorf<br />
Christoph Piribauer<br />
Mineralogie und Petrologie<br />
an der MUL seit: 2000<br />
Der Amethyst von Maissau stellt die größte Fundstelle von<br />
Bänderamethyst in Europa dar.<br />
wasserreicher Flüssigkeitseinschluss in einem Quarzband<br />
Ronald J. Bakker<br />
Mineralogie und Petrologie<br />
an der MUL seit: 1999<br />
Oskar A. R. Thalhammer<br />
Mineralogie und Petrologie<br />
an der MUL seit: 1983
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Orthotrope Platte<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Ist kein ebener Verformungszustand vorhanden, wird im 3D-Modell die Stahlwellblechplatte<br />
mittels äquivalenter orthotroper Platte beschrieben. Der Weg der Parameteridentifikation<br />
wird vorgestellt.<br />
Literatur:<br />
Pittino, G. & Golser, J., Structural plate steel underpasses during<br />
backfilling - How to minimize the bending moment. FLAC and<br />
Numerical Modeling in Geomechanics - 2006, Itasca Consulting<br />
Group, Inc. ISBN 0-9767577-0-2 (2006)<br />
Gerhard Pittino<br />
Subsurface Engineering<br />
an der MUL seit 1993<br />
Zur Person:<br />
Bauingenieurstudium an der TU-Graz,<br />
Dissertation am Lehrstuhl für Geomechanik, Tunnelbau und<br />
Konstruktiven Tiefbau der MU-<strong>Leoben</strong>.<br />
Leiter des Felsmechaniklabors.<br />
Die 2D-Berechnung setzt einen ebenen Verformungszustand<br />
voraus, der sich aber bei als Brückenbauwerk verwendeten,<br />
flexiblen, in Boden eingebetteten Stahlrohren mit böschungsverlaufentsprechender<br />
Portalausbildung nicht einstellt. Somit<br />
muss das Stahlwellblech, das in x- u. y-Richtung unterschiedliche<br />
Biege- (EJ) und Normalsteifigkeiten (EA) hat, als orthotrope<br />
Platte für die 3D-Modellierung definiert werden. Die Festlegung<br />
der Plattenstärke durch Äquivalenz in y-Richtung erfordert<br />
die Untersuchung der Fälle in x-Richtung und die Verifizierung<br />
der 3D-Berechnungsergebnisse durch einen Großversuch.<br />
Vergleich von 2D-Modell (FLAC) und 3D-Modell (FLAC3D)<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Materialverhalten von Geomaterialien (Kriechvorgänge im<br />
Spritzbeton und alpinem Salzgebirge):<br />
Versuch - Materialgesetz - Parameteridentifikation - numerische<br />
Berechnung.<br />
Versuchs- und Messtechnik in der Geomechanik.<br />
Dissertationsthema:<br />
Tragverhalten des Gesamttragsystems<br />
Alpines Salzgebirge - Grubengebäude - Laugungsrückstand.
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Einsatz und Einfluss <strong>neue</strong>r Sauerstofftechnologien<br />
bei der Nichteisenmetallurgie<br />
Anwendungen von Sauerstoff in der Metallurgie sind in den unterschiedlichen BAT<br />
Berichten (Best Available Technologies) als beste Technologie vorgeschlagen. Zukünftige<br />
Brennertechnologien und Verfahren werden betrachtet.<br />
Der Wirkungsgrad von industriellen Verbrennungsprozessen kann auf<br />
zwei Wegen, wie in der linken Abbildung ersichtlich, erhöht werden:<br />
durch das Vorwärmen von Brennstoff und von Verbrennungsluft oder<br />
durch den Zusatz von Sauerstoff. Bedingt durch den hohen 79 % N2 Ballast bei Luftbefeuerung können sich nur niedrige Flammentemperaturen<br />
einstellen. Dies bedeutet, dass wegen der daraus resultierenden<br />
Abgaswärmeverluste sich bei hohen Abgastemperaturen<br />
nur niedrige feuerungstechnische Wirkungsgrade ergeben. Sauerstoff<br />
führt zu viel höheren Temperaturen und zu einem weit höheren<br />
thermischen Wirkungsgrad.<br />
Ein zu beachtender Faktor ist das Feuerfestmaterial. Durch Einsatz von O -Brennern ist auf dieses besonderes<br />
2<br />
Augenmerk zu legen, da es zu Überhitzungen, voreilenden Verschleiß und zu Produktionsausfällen kommen kann.<br />
Die Simulation der Brenner und deren Implementierung in metallurgische<br />
Aggregate ermöglicht bereits vorab ein Abschätzung der Effizienz und<br />
Einbausituation. Um den Einsatz von <strong>neue</strong>n Technologien zu verifizieren,<br />
wurde ein metallurgischer Verfahrensvergleich von herkömmlichen<br />
Anodenöfen der Kupferindustrie mit einem <strong>neue</strong>n Konzept durchgeführt.<br />
Der Einfluss der Brenner und die Aggregatform auf die Schmelzrate<br />
sowie Raffinationseffizienz wurden betrachtet.<br />
Michael Potesser<br />
Nichteisenmetallurgie<br />
an der MUL seit: 2004<br />
Zur Person:<br />
Diplomstudium Metallurgie mit Auszeichnung<br />
Verleihung des „Em. Univ. Prof. Posselt‘schen Reisefonds“<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Neue Brennertechnologien beim Einsatz in der NE-Metallurgie<br />
Entwicklung und Optimierung von Prozessen der NE-<br />
Metallurgie<br />
Einflüsse von O -Brennern auf FF-Materialen<br />
2<br />
Recycling von pulverförmigen Stoffen mittels O -Technologie<br />
2<br />
Charakterisierung von intermetallischen Phasensäumen beim<br />
Schweißlöten von Stahl mit Aluminium
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Schräglochwalzen<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Im Rahmen des Projekts erfolgt eine Modellierung des Mannesmann-Schräglochwalzverfahrens.<br />
Anhand der Simulation werden die Haupteinflussgrößen bezüglich der<br />
Anfälligkeit auf Innenoberflächenfehler determiniert.<br />
ungeschädigter<br />
Werkstoff *)<br />
Kernriss vor der<br />
Dornspitze*)<br />
*) Schoß, H., Lehmann, G., Axialdruck-Schrägwalzlochen – Experiment und<br />
Simulation, TU Bergakademie Freiberg<br />
Roman Pschera<br />
Umformtechnik / CDL<br />
an der MUL seit: 2006<br />
Zur Person:<br />
Studium der Metallurgie mit den Schwerpunkten Umformtechnik<br />
und Nichteisenmetallurgie<br />
Die Innenoberflächenqualität von Nahtlosrohren hängt von Faktoren<br />
wie der Vormaterialbeschaffenheit, der Dornvorlage oder<br />
dem Vorschubwinkel ab, die auf das Aufreißen des Blockes vor<br />
der Dornspitze einen signifikanten Einfluss haben.<br />
Mit Hilfe thermomechanischer Analysen, die vollständig mit<br />
Schädigungsmodellen gekoppelt sind, erfolgt eine Vorhersage der<br />
Schädigung im Kerninneren. Die Validierung des Modells und der<br />
Haupteinflussgrößen wird mit Hilfe experimenteller Versuche im<br />
Rahmen einer statistischen Versuchsplanung durchgeführt.<br />
Anhand der gewonnen Erkenntnisse sollen Prüfverfahren entwickelt<br />
werden, um die „Schrägwalzeignung“ eines Werkstoffs<br />
vorhersagen zu können.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
FE-Analyse<br />
Schädigungsmechanik<br />
Schrägwalzen<br />
Gefügemodellierung
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Atomistic Modelling: Materials<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Die quantenmechanische Behandlung von Festkörpern im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie<br />
(DFT) ermöglicht die parameterfreie Berechnung von Eigenschaften für<br />
eine breite Klasse von Materialien.<br />
Flexible Solarzelle (LIOS) Kristallstruktur von<br />
Pentacene<br />
Hochtemperatursupraleiter. In supraleitenden Materialien<br />
verschwindet der elektrische Widerstand<br />
unterhalb einer kritischen Temperatur Tc aufgrund<br />
der Paarung von Elektronen zu Cooper Paaren. Der<br />
Mechanismus für diese Paarung in Hochtemperatursupraleitern<br />
wird kontrovers diskutiert. Hierzu liefern<br />
ab-initio DFT Berechnungen der Gitterschwingungen<br />
wertvolle Beiträge.<br />
Monte-Carlo Simulation (links) und Phasendiagramm<br />
(rechts) von CuZn<br />
Peter Puschnig<br />
Lehrstuhl für Atomistic Modelling<br />
and Design of Materials<br />
an der MUL seit: 11/2005<br />
Zur Person:<br />
Studium der Technische Physik an der TU Graz<br />
Doktorat Theoretische Physik, Universität Graz<br />
Organische Halbleiter. Dünne Filme aus organischen Halbleitern bilden<br />
die elementaren Bausteine für Bauelemente wie Solarzellen, organische<br />
Leuchtdioden oder Feldeffekttransistoren. Die Berechnung der elektronischen<br />
und optischen Eigenschaften dieser neuartigen Halbleitermaterialien<br />
unterstützt das Verständnis ihrer Funktionsweise und erlaubt das<br />
Design <strong>neue</strong>r Materialien mit maßgeschneiderten Eigenschaften.<br />
b-CuZn bei T = 800 K<br />
YBa 2 Cu 3 O 6+x<br />
Kristallstruktur<br />
von YBCO<br />
Elektron-Phonon Kopplung<br />
Meissner-Ochsenfeld Effekt<br />
Legierungen. Monte-Carlo Simulationen, in<br />
denen die Anordnung der Atome aufgrund<br />
von statistischen Gesetzen in Abhängigkeit<br />
von Temperatur und Konzentration errechnet<br />
wird, ermöglichen die Berechnung von<br />
thermodynamischen Größen. Die Wechselwirkungsparameter<br />
für die MC-Simulationen<br />
werden ab-initio berechnet.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Ab-initio Berechnungen im Rahmen der<br />
Dichtefunktionaltheorie (DFT)<br />
Einfluss der Elektron-Loch Wechselwirkungen auf die optischen<br />
Eigenschaften von Halbleitern<br />
Optische Eigenschaften von organischen Halbleitern<br />
Interfaces zwischen organischen Halbleitern und Metallen<br />
Ab-initio Berechnung von Phasendiagrammen von<br />
Legierungen
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Austenitkornwachstum unter<br />
Stranggießbedingungen<br />
Jürgen Reiter<br />
Lehrstuhl für Metallurgie<br />
an der MUL seit: 2002<br />
Zur Person:<br />
Seit 2002 Mitarbeiter im Christian-Doppler- Laboratorium für<br />
Metallurgische Grundlagen von Stranggießprozessen<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Ziel: Implementierung eines Vorhersagemodells für Austenitkorngrößen in Abhängigkeit<br />
von der Stahlzusammensetzung und den Abkühlbedingungen in ein Qualitäts -<br />
sicherungssystem einer Stranggießanlage.<br />
Motivation: Austenitkorngrößen haben einen Einfluss auf die Qualität des Gussproduktes. Die Bildung von<br />
Querrissen wird mit einer überkritischen Verformung der Strangschale in einem Temperaturintervall mit geringer<br />
Duktilität in Verbindung gebracht. Dieses wird durch Ausscheidungen, Phasen oder Anreicherungen während<br />
der Erstarrung, welche sich speziell an Austenitkorngrenzen schädlich auswirken verursacht. Neben der<br />
Stahlzusammensetzung spielen prozessabhängige Faktoren wie Oszillationsmarken, welche auch mit groben<br />
Austenitkörnern in Verbindung gebracht werden, eine Rolle.<br />
Methoden:<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Abb. 1: Einzeichnen und Auswerten von Austenitkörnern<br />
Ätzung zur Sichtbarmachung der Austenitkorngrenzen<br />
Einzeichnen der einzelnen Korngrenzen und anschließende<br />
Auswertung mit Hilfe einer Software (Abb. I)<br />
Untersuchung von Brammenproben und Laborexperimenten<br />
(Abb. 2)<br />
Bestimmung der mittleren Korngröße und Korngrößenverteilung<br />
Erstellen eines Vorhersagemodells für Austenitkorngrößen<br />
Abb. 2: Austenitkorngrößen im Laborexperiment und bei Brammen<br />
bei unterschiedlichen äquivalenten Kohlenstoffgehalten im Vergleich<br />
zur Vorhersage<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Berechnung von thermophysikalischen Daten für Stähle<br />
Bestimmung von Austenitkorngrößen an Brammen und<br />
Laborexperimenten<br />
Erstellen eines Vorhersagemodells für Austenitkorngrößen<br />
beim Stranggießen<br />
Ermittlung der kritischen Dehnungen für die Bildung von<br />
Heißrissen beim Stranggießen mit dem SSCT (Submerged Split<br />
Chill Tensile)-Test
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Reduktion von refraktär-metallhältigen Reststoffen<br />
Untersuchung des Reduktionsverhaltens von refraktärhältigen Reststoffen mithilfe von<br />
Wasserstoff in einem Drehrohrofen.<br />
Eine RDA-Analyse der Proben erlaubt die Berechnung des<br />
Oxidationszustandes der jeweiligen Phasen im Reststoff.<br />
Die unten angeführte Tabelle zeigt deutlich, dass eine<br />
Reduktion mithilfe von Wasserstoff möglich ist.<br />
Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden refraktärmetallhältige<br />
Reststoffe einem Versuchsdrehrohr zugeführt,<br />
welches unter Wasserstoffatmosphäre betrieben wird. Die<br />
maximale Temperatur im Inneren des Drehrohres betrug<br />
annähernd 1000 °C.<br />
Robert Ressel<br />
Nichteisenmetallurgie/CDL<br />
an der MUL seit: 2005 Forschungsschwerpunkte:<br />
Schlackenmetallurgie und Entphosphorung von Ferronickelmolybdänlegierungen<br />
Zur Person:<br />
Studium Metallurgie, derzeit wissenschaftlicher Mitarbeiter am<br />
CD-Labor für Sekundärmetallurgie der Nichteisenmetalle<br />
Aufarbeitung vanadiumhältiger Reststoffe<br />
Recycling von Refraktärmetalle<br />
Prozessoptimierung bei der Ferrolegerungsherstellung
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„Stink“-Marmor<br />
Flüssigkeitseinschluss<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Untersuchung von Marmoren aus der Türkei, anhand von mineralogischen, petrologischen<br />
und geochemischen Methoden.<br />
Marmorlagerstätte<br />
Partner:<br />
Dünnschliff von Marmore, Hauptbestandteil Kalzit, Dolomitkörner<br />
(dol) und Flüssigkeitseinschlüsse<br />
Angelika Ressler<br />
Mineralogie und Petrologie<br />
an der MUL seit: 2000<br />
Ronald J. Bakker<br />
Mineralogie und Petrologie<br />
an der MUL seit: 1999<br />
Aufgrund von minimalen H 2 S Konzentrationen, welche in gasreichen<br />
Flüssigkeitseinschlüssen innerhalb des Marmores vorkommen,<br />
können diese bei der Verarbeitung\Aufbereitung starken<br />
Gestank entwicklen. Untersucht werden gemeinsam mit<br />
der Firma OMYA unterschiedliche Lagerstätten von sogenannten<br />
„Stink“-Marmoren, deren Genese anhand von mineralogischen,<br />
petrologischen und geochemischen Methoden erforscht<br />
werden soll.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Flüssigkeitseinschluss-Forschung in metamorphen Gesteinen<br />
Petrographie der Marmore<br />
Ramanspektroskopie der Minerale und Einschlüsse<br />
Elektronenmikrosonde, Crush-Leach, ICP-MS, Röntgen-<br />
Fluoreszenz-Analyse
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Schwermetalle im Klärschlamm<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Bestimmung des Bindungsverhaltens von Chrom und Nickel in Klärschlämmen der<br />
Kläranlage <strong>Leoben</strong> mittels sequentieller chemischer Extraktion.<br />
Chrom<br />
Nickel<br />
Prozentuale Gehalte an Cr und Ni in Klärschlämmen, erhalten nach<br />
sequentieller chemischer Extraktion<br />
Birgit Runge<br />
Allgemeine und Analytische Chemie<br />
an der MUL seit: 2004<br />
Zur Person:<br />
Universitätsassistentin<br />
Diplomstudium und Promotion im Fach Chemie an der<br />
Universität Hamburg<br />
Eine attraktive Alternative zur Deponie oder Verbrennung von<br />
Klärschlämmen ist aufgrund der hohen Gehalte an N und P die<br />
Verwendung als Kompostrohstoff. Hierzu muss der erzeugte<br />
Klärschlammkompost die Grenzwerte der Kompostverordnung<br />
einhalten. Im Falle der Region <strong>Leoben</strong> besteht die Vermutung,<br />
dass die teilweise recht hohen Gehalte an Chrom und Nickel<br />
in den Klärschlämmen der Kläranlage <strong>Leoben</strong> durch die außergewöhnliche<br />
geologische Beschaffenheit der Region bzw. den<br />
während der Wintersaison eingesetzten Streusplitt verursacht<br />
werden. Dieses Material stammt aus den Hartsteinwerken in<br />
Preg und besteht aus stark chrom- und nickelhaltigem Serpentinit.<br />
Durch sequentielle chemische Extraktionsfolgen an Klärschlämmen,<br />
bei denen die chemischen Bedingungen durch<br />
Variation des pH-Wertes bzw. Einsatz von Reagenzien mit<br />
unterschiedlichen reduzierenden oder oxidierenden Eigenschaften<br />
zunehmend verschärft werden, soll das Bindungsverhalten<br />
der Schadstoffe in den Klärschlämmen geklärt werden. Erste<br />
Versuche zeigen, dass Chrom und Nickel zu 60 bzw. 30 %<br />
residual gebunden vorliegen. Dies deutet darauf hin, dass die<br />
geologische Hintergrundbelastung sowie der Einsatz des Preger<br />
Streusplitts mögliche Belastungsquellen für den Leobner Klärschlamm<br />
darstellen.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Probenpräparation unterschiedlicher Matrices<br />
Sequentielle chemische Extraktionsfolgen an unterschiedlichen<br />
Probenmaterialien<br />
Bestimmung anorganischer Stoffe mittels ICP-MS
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Optische Profilvermessung<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Das Querschnittsprofil rotierender Objekte wird mit einem einzelnen Lichtschnittmesskopf<br />
vermessen. Dazu werden über den gesamten Umfang die lokalen Krümmungen<br />
des Objekts bestimmt und daraus die Profilform rekonstruiert.<br />
Vorteile des <strong>neue</strong>n Verfahrens:<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Objekt muss nur einseitig zugänglich sein<br />
Einfacherer Aufbau und Kalibrierung als Mehr-Sensor-<br />
Verfahren<br />
Im Gegensatz zum Schattenwurfverfahren ist die Erkennung<br />
von Kurven konstanter Breite („Gleichdicke“) möglich<br />
Die notwendige Rotation des Objekts ist oft Teil des<br />
Produktions- bzw. Transportprozesses<br />
Das Verfahren findet bei der Qualitätskontrolle nahtloser Stahlrohre<br />
Anwendung. Die nebenstehende Abbildung zeigt eine<br />
Messstation bei voestalpine Tubulars GmbH in Kindberg.<br />
Peter Schalk<br />
Lehrstuhl für Automation<br />
an der MUL seit: 1997<br />
Zur Person:<br />
P. Schalk hat das Studium Montanmaschinenw. im Dez. 2002<br />
mit Auszeichnung abgeschlossen und ist seit Jan. 2003 als<br />
wissenschaftl. Mitarbeiter am Lehrstuhl für Automation tätig.<br />
Der Krümmungsverlauf des Profils wird durch Kreisanpassung<br />
an die lokale Geometrie des Objekts bestimmt. Die<br />
Periodendauer einer Umdrehung kann bei leicht exzentrischer<br />
Rotation aus der Autokorrelation des Exzentrizitätsverlaufes<br />
ermittelt werden. Zur Rauschunterdrückung wird<br />
das perfekt periodische Krümmungssignal harmonisch gefiltert.<br />
Mittels differentialgeometrischer Methoden wird aus<br />
dem Krümmungsverlauf das Querschnittsprofil rekonstruiert.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Bildverarbeitung in industrieller und rauer Umgebung.<br />
Kalibrierverfahren bildgebender Systeme<br />
Oberflächeninspektion mittels Lichtschnittverfahren<br />
Entwicklung und Genauigkeitsanalyse von Bildverarbeitungssys<br />
temen zur präzisen geometrischen Vermessung von Objekten<br />
(Form-, Profil-, Exzentrizitätsmessung, etc.)
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Sturm(flut) oder Tsunami ?<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Identifizierung, Untersuchung und Unterscheidung von Ablagerungen, die von<br />
Tsunami- oder Sturm(flut)wellen an Küsten transportiert wurden.<br />
Obwohl die Entstehungsprozesse von Tsunami- (entstehen durch Seebeben, submarine Rutschungen oder Vulkanausbrüche)<br />
und Sturmwellen (entstehen durch die Reibungswirkung des Windes auf die Wasseroberfläche, u.U.<br />
verknüpft mit Flut) zur Gänze verschieden sind, haben beide das Potential große Sedimentmengen vor der Küste<br />
aufzunehmen und diese bei Auftreffen auf die Küste wieder abzulagern. Diese Ablagerungen können, falls erhalten,<br />
erkannt und von “normalen“ Küstensedimenten unterschieden werden. Damit können historische und auch prähistorische<br />
Tsunami und Stürme anhand ihrer Sedimente identifiziert und unterschieden werden.<br />
Tsunamiblöcke (Tsunami England 1607)<br />
Quelle: http://oldsite.bathspa.ac.uk<br />
Sandlagen zweier Tsunamiwellen (die untere,<br />
gradierte, wurde von der folgenden Welle teilweise<br />
deformiert bzw. erodiert) des Tsunami vom<br />
26.12.2004<br />
Quelle: http://oldsite.bathspa.ac.uk<br />
Lorenz E. A. Scheucher<br />
Lehrstuhl für Prospektion und<br />
Angewandte Sedimentologie<br />
an der MUL seit: 1999<br />
Zur Person:<br />
1999-2006 Studium Angewandte Geowissenschaften,<br />
Studienzweig Rohstoffgeologie<br />
2006 Beginn der Dissertation<br />
Prinzipiell gibt es ein breites Spektrum an<br />
Ablagerungen solcher Ereignisse, häufig<br />
sind sandige und blockreiche Bildungen in<br />
Bereichen, die normalerweise von entsprechenden<br />
Küstensedimentationsprozessen<br />
nicht erreicht werden können. Die oberen<br />
Abbildungen zeigen blockreiche Bildungen,<br />
die auf ein Tsunamiereignis (links) bzw.<br />
ein Sturm(flut?)ereignis zurückgeführt<br />
werden. Für die Unterscheidung sind sedimentologische<br />
und geomorphologische<br />
Detailuntersuchungen (Lagerungsverhältnisse,<br />
begleitende Sedimente, Sedimentstrukturen,<br />
topographische Verhältnisse)<br />
und deren rechnerische hydrodynamische<br />
Interpretation notwendig. So sind für die<br />
Zuordnung von sandigen Sedimenten (Abb.<br />
unten links und rechts) Eigenschaften wie<br />
Korngrößenverteilung und Sortierung,<br />
Schichtungsstrukturen und deren Deformationsgefüge<br />
und (Mikro-) Fossilinhalt von<br />
Bedeutung.<br />
Quelle: www.fettes.com<br />
Quelle: www.casaybel.com<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Geologische Untersuchungen im “Regenwald der Österreicher“,<br />
SW Costa Rica im Rahmen der Diplomarbeit<br />
Umweltgeologische und sedimentologische Untersuchungen im<br />
Rahmen der Dissertation “Unterscheidung von Tsunami- und<br />
Sturmflutsedimenten anhand von Untersuchungen im karibischen<br />
Raum“<br />
Betreuer: O.Univ.Prof. Dr. W. Vortisch<br />
Sturmblöcke (Cliff Top Storm deposits) Shetland,<br />
UK<br />
Sand-Kiesgemisch mit Muschel-fragmenten<br />
von Hurricane IVAN (2004)<br />
an die Küste transporiert
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Maschinenbelegungsplanung<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines online Verfahrens zur<br />
Unterstützung der Produktionsfeinplanung eines Walzbetriebes in der Langproduktion.<br />
Aufgabenstellung:<br />
Die Maschinenbelegungsplanung befasst sich mit der optimalen Einplanung von Aufträgen oder Jobs, die auf<br />
gewissen Aggregaten zu bearbeiten sind. Die zentrale Frage dabei ist, wann welche Jobs auf welchen Aggregaten<br />
bearbeitet werden sollen, sodass die Zielfunktion minimiert wird. Hierbei muss zusätzlich auf diverse<br />
Nebenbedingungen (wie zum Beispiel Bereitstellungstermine, Bearbeitungsreihenfolge des Jobs, Rüst- und<br />
Transportzeiten, etc.) Rücksicht genommen werden.<br />
Lösungsmethode:<br />
Zur Erstellung der Schedules wird an einem heuristischen Optimierungsmodell gearbeitet, welches aus einem<br />
Eröffnungsverfahren für die Auffindung einer zulässigen Ausgangslösung und einem Verbesserungsverfahren<br />
besteht.<br />
Eva Schiefer<br />
Department Wirtschafts- und<br />
Betriebswissenschaften<br />
an der MUL seit: 10/2005<br />
Zur Person:<br />
Arbeitet als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl WBW<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Produktionsmanagement<br />
Operations Research
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Systematische Produktentwicklung<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Theoriegeleitete und praxisgerechte Unterstützung des Prozesses der Produktentwicklung.<br />
PE-Check: Systematische Analyse<br />
Methodenbaukasten: Systematischer Methodeneinsatz<br />
Methodische Problemanalyse & Ideengenerierung mit TRIZ<br />
– Theorie des erfinderischen Problemlösens<br />
Die Entwicklung technischer Systeme folgt gewissen Gesetzmäßigkeiten.<br />
Durch die Anwendung der innerhalb der TRIZ-Methodik<br />
entwickelten Abstraktions- und Kreativitätswerkzeuge (z.B. 40<br />
Innovative Prinzipien, Evolutionslinien technischer Systeme, Ideales<br />
Endresultat, Widerspruchsmatrix u.a.m.) können diese Erkenntnisse<br />
genutzt, sowie das kreative Potential gestärkt werden.<br />
Das Außeninstitut war in den letzten Jahren an mehreren EU-<br />
Projekten mit TRIZ-Schwerpunkten beteiligt und führt seit zwei<br />
Jahren TRIZ-Workshops und Lehrgänge durch. Weiters wurden in<br />
den letzten Jahren die Weltkonferenz „TRIZ Future 2005“ und die<br />
österreichische Konferenz „TRIZ Anwender 2006“ organisiert.<br />
Reinhold Schodl<br />
Produktentwicklungszentrum<br />
Zentrum für angewandte Technologie<br />
an der MUL seit: 2006<br />
Jürgen Jantschgi<br />
Außeninstitut MUL<br />
an der MUL seit: 2001<br />
Analyse und Verbesserung des Produktentwicklungsprozesses<br />
Die Analyse des gegenwärtigen PE-Prozessdesigns ist die Basis für<br />
zielgerichtete Verbesserungsmaßnahmen. Zur Unterstützung dieser<br />
Analyse wurde der PE-Check entwickelt. Der PE-Check ist ein Tool<br />
zur standardisierten, computergestützten Befragung mit einer automatisierten<br />
Auswertung.<br />
Die Anwendung geeigneter PE-Methoden ist die Grundlage für die<br />
Effektivität und Effizienz von Verbesserungsmaßnahmen. Hierzu<br />
wurde der Methodenbaukasten geschaffen, welcher einerseits<br />
die Auswahl und andererseits die integrierte und prozessorientierte<br />
Anwendung der Methoden unterstützt.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Integrierte Produktentwicklung<br />
Technologietransfer<br />
Innovationsmethoden<br />
Unternehmensgründung<br />
Schulungen & Seminare<br />
www.produktentwicklungszentrum.at<br />
www.ausseninstitut-leoben.at
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Total Productive Manufacturing<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Einführungskonzept eines totalen integrativen Produktionsmanagementsystems – eine<br />
Weiterentwicklung von Total Productive Maintenance.<br />
Hierbei ...<br />
- ...muss die organisatorische Trennung<br />
zwischen der Produktion und ihrer<br />
unterstützenden Funktionsbereiche überwunden<br />
werden → integrierte<br />
Produktion<br />
- ...ist eine ganzheitliche Sichtweise notwendig.<br />
- ...steht vor allem der Mensch als wichtigster<br />
Produktionsfaktor im Mittelpunkt<br />
der Überlegungen.<br />
Total Productive Manufacturing hat die Maximierung der Effektivität<br />
der Produktionsabläufe, verbunden mit dem effizientem<br />
Einsatz der Ressourcen zum Ziel. Im Zentrum der TPM-Philosophie<br />
steht die ausgewogene Berücksichtigung der Aspekte<br />
Strategie, Organisation, Mitarbeiter sowie Information. Der<br />
hierzu notwendige kulturelle Wandel muss durch den Einsatz<br />
von Managementmethoden unterstützt werden.<br />
Werner Schröder<br />
Lehrstuhl Wirtschafts- und<br />
Betriebswissenschaften<br />
an der MUL seit: 2005 Forschungsschwerpunkte:<br />
Anlagen- und Produktionsmanagement<br />
Zur Person:<br />
Studium der Produktions- und Automatisierungstechnik an der<br />
FH Wien sowie Maschinenbau - Wirtschaftsingenieurwesen<br />
an der TU-Wien<br />
Instandhaltungsmanagement<br />
Ganzheitliche Produktionssysteme<br />
Bewertungs- und Einführungsmodelle<br />
Qualitätsmanagement
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Numerische Simulation von Hebungsinjektionen<br />
Mit numerischen Berechnungen wird gezeigt, dass mit Injektionsmaßnahmen vom<br />
Tunnel aus Setzungen infolge des Vortriebs an der Geländeoberfläche ausgeglichen<br />
werden können.<br />
Verschiebungsvektoren und Verteilung der größten Hauptnormalspannungen<br />
um einen Tunnelvortrieb<br />
Simuliert wird der Kalotten-Strossen Vortrieb eines Tunnels mit<br />
einer Überlagerung von 13 m, einer Querschnittsfläche von<br />
rund 100 m², einer 30 cm dicken Spritzbetonschale und einem<br />
Kalottenvorlauf von 10 m. Der Spritzbeton wird mit dem Zeitverfestigungsansatz<br />
modelliert und der Baugrund mit einem<br />
Cap-Modell.<br />
Die Injektionszonen sind radial mit einem Abstand von 3 m<br />
von der Spritzbetonschale und unter einem Winkel von 45°<br />
bzw. 90° zur Horizontalen angeordnet. Der Abstand der In -<br />
jektionszonen in Tunnellängsrichtung beträgt 2 m. Die Steuerung<br />
der Injektionsmaßnahmen erfolgt über einen vorher<br />
festgelegten “Grenzdruck” bzw. über ein “Grenzvolumen” der<br />
Injektionszonen.<br />
Erik Schuller<br />
am Lehrstuhl seit: 2004<br />
Zur Person:<br />
Studium Bergwesen an der MUL.<br />
Martin Gimpel<br />
Lehrstuhl für Subsurface Engineering<br />
Beim oberflächennahen Tunnelbau kommt es infolge des Tunnelvortriebs<br />
zu Setzungen an der Geländeoberfläche. Vor allem<br />
bei einer Bebauung innerhalb des Einflussbereichs des Tunnels<br />
sind Setzungen nur in einem sehr geringen Umfang tolerierbar.<br />
Mit Hilfe von Hebungsinjektionen können diese Setzungen<br />
kompensiert werden.<br />
Setzungen an der Geländeoberfläche infolge eines Tunnelvortriebs<br />
Hebungen an der Geländeoberfläche infolge der Injektionsmaßnahmen<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Tragverhalten von Spritzbetonschalen mit geometrischen<br />
Imperfektionen.<br />
Tragfähigkeit der Verbindungen zwischen Drahtgittern<br />
bzw. Drahtseilnetzen und Stabankern bei Hang- und<br />
Felssicherungen.<br />
Numerische Simulation von Hebungsinjektionen.
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
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Recycling von Magnesium<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Erstellung und Optimierung entsprechender Recyclingkonzepte für die Aufarbeitung<br />
von Mg-Schrotten bzw. Entwicklung von Reinigungsprozessen für emulsionsbehaftete<br />
Mg-Späne.<br />
Helmut Seebacher<br />
Nichteisenmetallurgie / CDL<br />
an der MUL seit: 2003<br />
Zur Person:<br />
Studium der Metallurgie – Nichteisenmetallurgie, derzeit wissenschaftlicher<br />
Mitarbeiter im CD-Labor für Sekundärmetallurgie der<br />
Nichteisenmetalle<br />
Das technische und wirtschaftliche Potenzial innovativer Werkstoffe<br />
rückt mit deren Be- und Verarbeitung zunehmend in das<br />
Interesse als wettbewerbsentscheidende Strategie technologieorientierter<br />
Unternehmen. Obwohl Mg-Legierungen die Forderungen<br />
nach geringem spezifischen Gewicht, guter Be- und<br />
Verarbeitung und unbegrenzter Wiederverwertbarkeit vereinigen,<br />
steht die Anwendung noch immer hinter konkurrierenden<br />
Materialien (Aluminium, Kunststoffen) zurück, was im Wesentlichen<br />
auf den höheren Preis des Primärmetalles, das Fehlen<br />
eines Sekundärkreislaufes und die geringe Umformbarkeit<br />
zurückzuführen ist. Dementsprechend werden spezielle Recyclingkonzepte<br />
bzw. Aufarbeitungsverfahren für Mg-Schrotte<br />
hinsichtlich ökologischer und ökonomischer Aspekte untersucht.<br />
Verwendete Reinigungsaggregate:<br />
-<br />
-<br />
Trommelwäscher<br />
Ultraschallreinigungsgerät<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Recycling von Leichtmetallen<br />
Aufarbeitung von metallhaltigen Reststoffen<br />
Mg-Span Emulsion
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
m m<br />
WWW.UNILEOBEN.AC.AT<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Analyse und Computer unterstützte Optimierung<br />
des Warmwalzens von Aluminiumlegierungen<br />
Simulation der Gefügeentwicklung während des Warmwalzens von Aluminiumlegierungen<br />
für die Luftfahrt.<br />
Industriepartner: AMAG rolling GmbH, Ranshofen<br />
Wissenschaftliche Partner: ZFE Graz, IBF Aachen<br />
Projektdauer: 02/2006-07/2009<br />
Pavel Sherstnev<br />
CD-Laboratorium für<br />
Werkstoffmodellierung und Simulation<br />
an der MUL seit: 2/2006<br />
Zur Person:<br />
Studium: Moskauer Staatliche Universität<br />
für Stahl und Legierungen;<br />
TU Bergakademie Freiberg.<br />
Weiterentwicklung von Mikrostruktur-Modellen.<br />
Numerische Simulation des Warmwalzens unterschiedlicher<br />
Aluminiumlegierungen für Anwendungen<br />
in der Luftfahrt. Definition von Prozessbedingungen<br />
für das Erreichen einer homogenen<br />
Kornstruktur und optimierten Weiterverarbeitungs-<br />
und Gebrauchseigenschaften.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Verbesserung der technologischen Kennwerte<br />
Optimierung der thermomechanischen Behandlung<br />
FEM Simulation<br />
Optimierung der Gefügemodelle
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
m m<br />
WWW.UNILEOBEN.AC.AT<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Schwingungsrisskorrosion an hochfesten<br />
Austeniten<br />
Untersuchung des Einflusses der Mikrostruktur und der chemischen Zusammensetzung<br />
auf das zyklische Verhalten hochfester Austenite in korrosiver Umgebung.<br />
Von Interesse sind hierbei vor allem die Rissinitiierung und das<br />
Risswachstum bis hin zum Versagen des Bauteiles sowie das<br />
elektrochemische Verhalten. Die Auswertung der Probenbruchflächen<br />
erfolgt anhand rasterelektronenmikroskopischer<br />
Untersuchungen, das Korrosionsverhalten wird mittels Strom-<br />
Spannungskurven ermittelt.<br />
In Kooperation mit:<br />
Robert Sonnleitner<br />
Lehrstuhl Allgemeine und<br />
Analytische Chemie<br />
an der MUL seit: 2006<br />
Zur Person:<br />
1999-2006 Studium Werkstoffwissenschaft<br />
ab 2006 Dissertation<br />
Korrosionsbeständige austenitische Schwerstangen sind bei<br />
Tiefbohrungen in der Erdölindustrie im Einsatz. Im speziellen<br />
werden kaltverfestigte hochlegierte CrMnN- und CrNiMo-<br />
Stähle verwendet. Durch den dynamischen Einsatz in chloridionenhältigen<br />
Bohrlochwässern verlieren an Luft ermittelte<br />
Dauerfestigkeitswerte ihre Gültigkeit. Mit Versuchen am<br />
Schwingprüfstand sollen diese Werkstoffe in korrosiven Bedingungen<br />
bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck untersucht<br />
werden.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Ermittlung von Zeitstandskurven<br />
Elektrochemische Untersuchungen<br />
Untersuchung der Mikrostruktur
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Atomistic Modelling: Software<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Programmentwicklung und breites Know-How auf dem Gebiet der parameterfreien<br />
Berechnung von Materialeigenschaften im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie.<br />
Rechenzyklus<br />
Excitonen-Wellenfunktion<br />
in Polyacetylen.<br />
Programme. Das in der Arbeitsgruppe entwickelte Softwarepaket<br />
EXCiT!NG basiert auf der Dichtefunktionaltheorie (DFT) und verwendet<br />
die Linearized Augmented Planewave (LAPW) Methode. Bei dieser<br />
Methode wird das Potential der Atomkerne nicht angenähert, sondern<br />
voll berücksichtigt, was die Methode besonders genau macht. Neben<br />
dem EXCiT!NG Code wurden auch Erweiterungen für den Wien2k<br />
Code geschrieben. Zudem werden auch andere Methoden und Programme<br />
(PWSCF, PAW, etc.) verwendet.<br />
Rechenmethode. Das Herzstück eines DFT Codes wie EXCiT!NG<br />
besteht in der Berechnung der Gesamtenergie und Ladungsverteilung<br />
der Elektronen im Potential der Atomkerne. Jedes Elektron spürt nicht<br />
nur das Feld der Kerne, sondern auch das der anderen Elektronen. Aus<br />
diesem Grund geht man von einer Startverteilung der Elektronen aus,<br />
errechnet das daraus resultierende Potential und verwendet dieses um<br />
eine <strong>neue</strong> Elektronendichte zu berechnen. Dieser Zyklus wird so lange<br />
durchlaufen, bis eine auskonvergierte Elektronendichte gefunden ist.<br />
Jürgen Spitaler<br />
Lehrstuhl für Atomistic Modelling<br />
and Design of Materials<br />
an der MUL seit: 1/2006<br />
Zur Person:<br />
Studium der Physik an der Universität Graz<br />
Doktorat Theoretische Physik, Universität Graz<br />
Berechnung von Materialeigenschaften. Ausgehend von der Elektronendichte<br />
und den Energieniveaus lassen sich die weiteren physikalische<br />
Eigenschaften eines Materials berechnen und dadurch gezielt <strong>neue</strong> Materialien<br />
mit bestimmten Anforderungen „designen“. Derzeit implementiert<br />
sind u. a. die Berechnung von strukturellen Eigenschaften, Gitterschwingungen,<br />
elastischen Eigenschaften, optischen Eigenschaften, Elektron-<br />
Loch-Wechselwirkung (Excitonen), Ramanspektren, und Transportparameter.<br />
Elektronendichte<br />
von NaV 2 O 5<br />
Elektronendichte einer<br />
Vanadium Leiter (Konturplot).<br />
Raman Spektrum<br />
von NaV 2 O 5<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
EXCiT!NG Code: Betreuung, Codeentwicklung<br />
Parameterfreie Berechnung von Materialeigenschaften im<br />
Rahmen der Dichtefunktionaltheorie (DFT)<br />
Ab-initio Berechnung von Gitterschwingungen und<br />
Ramanspektren<br />
Elektron-Phonon Wechselwirkung<br />
Niedrigdimensionale Verbindungen (Vanadium Ladder<br />
Compounds)
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Operations Excellence<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Das WBW und das Fraunhoferinstitut Wien beraten RHI Refractories in der Gestaltung<br />
einer prozessorientierten Organisationsstruktur.<br />
Prozessstruktur<br />
Ist-Analyse<br />
Organisationsstruktur<br />
Aufgabenstrukturanalyse<br />
Projektziel:<br />
Ziel des Projektes war die Einführung einer<br />
prozessorientierten Sichtweise im Rahmen der<br />
Organisationsentwicklung bei RHI Refractories.<br />
Projektmethodik:<br />
Durch die Bereitstellung eines methodischen<br />
Rahmenkonzeptes wurden gemeinsam Kompetenzanforderungen<br />
und Zuordnungskriterien für<br />
die Gestaltung einer künftigen prozessorientierten<br />
Organisationsstruktur gefunden.<br />
Zuordnungskriterien Kompetenzanforderungen<br />
Projektergebnis:<br />
Das Unternehmen ist nun in der Lage neutral<br />
zu entscheiden, welche (Teil-)Prozesse<br />
nach welchen Kriterien global, regional oder<br />
lokal agierenden Organisationseinheiten<br />
zuzuordnen sind.<br />
Stephan Staber<br />
Wirtschafts- und<br />
Betriebswissenschaften<br />
an der MUL seit: 2004 Forschungsschwerpunkte:<br />
Managementmethoden und -instrumente<br />
Zur Person:<br />
Entscheidungsprozesse<br />
Diplomstudium Petroleum Engineering<br />
E&P-Projektbewertungen<br />
an der <strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong>,<br />
Studienzweig International Study Program<br />
Investitionsentscheidungen<br />
an der University of New South Wales, Sydney<br />
Anlagen- und Qualitätsmanagement
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Abfallwirtschaft in Polen<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
In Österreich und Deutschland hat sich das branchenspezifische Zertifikat zum Entsorgungsfachbetrieb<br />
(EFB) etabliert. Der EFB bringt die hohe Qualität des abfallwirtschaftlichen<br />
Betriebes zum Ausdruck. Welches Potenzial zur Einführung des EFB in<br />
Polen vorhanden ist, galt es in einer Arbeit zu ermitteln.<br />
An der Technischen Universität Warschau wurde von Justyna Okolowicz, mittlerweile Absolventin der Studienrichtung<br />
Industrieller Umweltschutz, in Zusammenarbeit mit dem IAE-Institut eine Diplomarbeit zum<br />
Thema „Möglichkeiten einer Einführung des EFB in der polnischen Abfallwirtschaft“ verfasst.<br />
Um das Potenzial der Einführung des EFB in Polen<br />
quantifizieren zu können, wurde in einem ersten<br />
Schritt die Abfallwirtschaft in Zahlen dargestellt, das<br />
Abfallwirtschaftsystem beschrieben und die Probleme,<br />
mit denen die Abfallwirtschaft in Polen zu kämpfen<br />
hat, aufgezeigt. Weiters sind von Abfallwirtschaftsverbänden<br />
und Entsorgungsunternehmen Stellungnahmen<br />
zum Thema „Entsorgungsfachbetrieb“ eingeholt worden,<br />
in dem eine Fragebogenaktion (anonym) gestartet<br />
wurde aber auch Interviews mit ausgewählten<br />
Institutionen geführt worden sind.<br />
Nach Auswertung aller Daten und Fakten kann die Aussage getroffen werden, dass in Polen, mit einem Abfallaufkommen<br />
von 130,5 Mio. t pro Jahr, trotz schwieriger Rahmenbedingungen (z.B. großer Aufwand bei der<br />
Implementierung von EU-Recht) in den kommenden Jahren mit der Einführung des Entsorgungsfachbetriebes<br />
gerechnet werden kann. Explizit zu klären gilt es jedoch, welche Institution Träger des EFB sein wird und wie<br />
die Finanzierung sichergestellt werden kann.<br />
Wolfgang Staber<br />
Institut für Abfallwirtschaft und<br />
Entsorgungstechnik (IAE)<br />
an der MUL seit: 1998<br />
Zur Person:<br />
Ausbildung: HTL für Elektrotechnik, Studium Umweltsystemwissenschaft<br />
in Graz, Doktoratstudium an der MUL, MBA-<br />
Studium auf dem Gebiet Generic Management an der MUL<br />
Deponie in Polen im Jahr 2005<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Konzeptionelle Entwicklung der Abfall- und Stoffflusswirtschaft<br />
Stoffflussanalysen abfallwirtschaftlicher Anlagen<br />
Recycling und Demontage von Altgeräten (z.B. Autos, Elektround<br />
Elektronikgeräte)<br />
Stoffliche und thermische Verwertung von Abfällen<br />
Ökologische Bewertung von Unternehmen sowie LCA<br />
Betrachtungen
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Charakterisierung des Umformverhaltens der<br />
Nickelbasislegierung Allvac 718 Plus TM<br />
Allvac 718 Plus TM ist ein weiterentwickelter Werkstoff für Turbinenscheiben in Flugzeug- und Gasturbinen,<br />
welcher im Vergleich zum derzeit verwendeten Werkstoff Inconel 718 exzellente Hochtemperatureigenschaften<br />
bei vergleichbaren mechanischen Eigenschaften besitzt. Beide hängen neben der chemischen<br />
Zusammensetzung, welche die Festigkeitsentwicklung durch Mischkristall- und Ausscheidungshärtung<br />
bestimmt, hauptsächlich von der sich beim Schmiedeprozess einstellenden Mikrostruktur ab. Daher ist die<br />
Finite-Elemente Simulation des Werkstoffverhaltens während der Massivumformung von großem wissenschaftlichen<br />
als auch wirtschaftlichen Interesse.<br />
Industriepartner: Böhler Schmiedetechnik GmbH & Co KG<br />
Forschungspartner: Department Metallkunde und<br />
Werkstoffprüfung<br />
Projektdauer: 02/2006-07/2009<br />
Christoph Stotter<br />
CD-Labor Werkstoffmodellierung<br />
und Simulation<br />
an der MUL seit: 2006<br />
Zur Person:<br />
1996-2002: Studium Gesteinshüttenwesen<br />
2003-2006: Doktorat für Werkstoffwissenschaften<br />
Simulation des Gesenkschmiedeprozesses von Turbinenscheiben<br />
mittels des Programmpakets DEFORM 2D TM .<br />
Vorhersage der Mikrostruktur, Fließspannung und anderer<br />
Prozessgrößen, wie z.B. des Temperaturverlaufs während des<br />
Schmiedeprozesses, sowie der Vorformoptimierung.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Entwicklung und Erweiterung von physikalischen Gefügemodellen<br />
in mehrphasigen Werkstoffen.<br />
Bestimmung der Ausscheidungskinetik für den Werkstoff<br />
Allvac 718 PlusTM -<br />
-<br />
/ Kopplung an die Finite-Elemente Simulation.<br />
- Verifizierung der Finiten-Element Simulation an im industriellen<br />
Maßstab gefertigten Prototypen.
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Platin in Geologischen- und Umweltproben<br />
Platin und seine (geo-)chemisch verwandten Metalle (Pd, Rh, Re, Ru, Ir, Os) sind<br />
sowohl als Rohstoffe als auch für umweltrelevante Fragestellung von großer Bedeutung.<br />
Eine genaue Untersuchung erfordert sehr spezielle Untersuchungs methoden.<br />
Abb. 1 Vergleich der Pt-, Pd- und Rh- Konzentrationen<br />
in Bodenproben (0-5 cm Tiefe) im Abstand von 3 Jahren (Standort<br />
Knittelfeld, Steiermark).<br />
Abb. 2 Ultramafische Komplexe (Ophiolite)<br />
teilweise mit Chromspinell.<br />
Vaida Stotter<br />
Allgemeine und Analytische Chemie<br />
an der MU seit: 2003<br />
Zur Person:<br />
Universitätsassistentin<br />
Diplom und Doktoratstudium Vilnius Universität, Litauen<br />
Gesteins- oder Bodenproben werden unter einem Druck<br />
von 125 bar und einer Temperatur von 300°C mit Hilfe eines<br />
„High Pressure Asher“ (HPA-S, Anton Paar, Graz) aufgeschlossen.<br />
Die Bestimmung der Platingruppenelemente (PGE = Pt,<br />
Pd, Rh, Ru, Ir, Os) und Re kann mittels ICP-MS quantitativ bis<br />
in den pg/g od. μg/t Bereich erfolgen.<br />
An der <strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> wurden periodisch die PGE-<br />
Konzentrationen in Böden entlang österreichischer Autobahnen<br />
untersucht. Eine deutliche Zunahme der Pt- und Rh- Konzentrationen<br />
konnte in den Böden festgestellt werden (Abb.<br />
1).<br />
Abb. 3 Erdmantelnormierte Platingruppenelementkonzentrationen<br />
in albanischen Chromspinellen.<br />
In Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt<br />
für Geowissenschaften und Rohstoffe<br />
(BGR) werden albanische Chromerzlagerstätten<br />
auf ihre Entstehung untersucht<br />
(Abb. 2,3).<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Entwicklung und Anwendung von chemischen<br />
Probenaufschlussmethoden<br />
Bestimmung anorganischer Stoffe in geologischen und<br />
umweltrelevanten Proben mittels Chromatographie (IC) und<br />
Massenspektroskopie (ICP-MS)
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Risikomanagement<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Entwicklung eines ganzheitlichen Risikomanagement-Modells und dessen beispielhafte<br />
Anwendung in der Instandhaltung.<br />
Georg Strohmeier<br />
Department Wirtschafts- und<br />
Betriebswissenschaften<br />
an der MUL seit: 2003<br />
Zur Person:<br />
Studium der technischen Physik an der TU Graz<br />
Berufserfahrung (1998 – 2003): Abteilungsleiter für<br />
Process Engineering in einer Elektronikfertigung (Artesyn<br />
Technologies)<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Risiko- und Krisenmanagement
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Thermographie an Varistoren<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Thermographische Untersuchungen des Schaltverhaltens von elektrokeramischen<br />
Bauteilen (z.B. Varistoren) liefern detaillierte Informationen über Gradienten von<br />
Werkstoffeigenschaften.<br />
Messung mit der Thermokamera: Temperaturverteilung von<br />
Varistoren bei destruktiven Schalttests.<br />
Partner:<br />
Peter Supancic<br />
Institut für Strukturund<br />
Funktionskeramik<br />
an der MUL seit: 1999<br />
Trennen von Varistoren<br />
Zur Person:<br />
Diplomstudium aus Physik an der Karl-Franzens-Univ. Graz<br />
Doktorat und Habilitation an der MUL<br />
Forschungsförderungspreis des Landes Stmk. 2001<br />
Moderne Varistor-Bauteile auf ZnO-Basis weisen eine stark<br />
nicht-lineare elektrische Strom-Spannungs-Kennlinie auf: dieser<br />
wirkt quasi als Isolator bei geringen Spannungen und als guter<br />
Leiter bei Spannungen über einem definierten Schwellwert.<br />
Solche Teile werden als Überlastschutzelemente verwendet.<br />
Um die realen Belastungen im Einsatz zu analysieren, wurde am<br />
ISFK ein thermographischer Prüfstand aufgebaut. Damit lassen<br />
sich Gradienten in den elektrischen Eigenschaften analysieren<br />
und das Verhalten von Neuentwicklungen vorhersagen.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Ortsabhängigkeit: Varistorspannung<br />
Elektro- und Funktionskeramik<br />
Modellierung und Simulation (Funktionsverhalten, Belastung,<br />
Versagen)<br />
Werkstoffprüfung
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
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Shift Radix Systeme<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Symmetrische Shift Radix Systeme sind dynamische Systeme die eng mit Verallgemeinerungen<br />
von Ziffernsystemen und Kryptosystemen verbunden sind (FWF Projekt<br />
S9610-N13).<br />
„Three-dimensional Symmetric Shift Radix Systems“<br />
Gemeinsam mit<br />
Andrea Huszti, Universität Debrecen<br />
Klaus Scheicher, RICAM, Linz<br />
Jörg Thuswaldner, MU <strong>Leoben</strong><br />
Unterstützt durch<br />
FWF Projekt S9610-N13<br />
„Aktion Österreich-Ungarn“ Projekt 63öu3<br />
Näheres zu diesem Thema unter<br />
www.palovsky.com<br />
Paul Surer<br />
Mathematik und Statistik<br />
an der MUL seit: 2/2005<br />
Zur Person:<br />
Mathematik Studium an der TU Wien<br />
Seit 2004 Dissertant von Jörg Thuswaldner<br />
Jedem Punkt des dreidimensionalen Raumes wird eine Funktion<br />
zugeordnet. Untersucht wurde die Menge der Punkte,<br />
deren Funktion gewisse dynamische Eigenschaften besitzt und<br />
ein so genanntes Symmetrisches Shift Radix System definiert<br />
(diese Menge konnte vollständig charakterisiert werden; siehe<br />
Abbildungen). Diese Systeme hängen eng mit verallgemeinerten<br />
Ziffernsystemen zusammen und spielen bei der Verschlüsselung<br />
von Daten eine große Rolle.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Verallgemeinerte Ziffernsysteme<br />
Dynamische Systeme<br />
Tilings<br />
Algorithmische Lösungen zahlentheoretischer Probleme
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Erkundung der Nanowelt mittels<br />
Rasterkraftmikroskopie<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Das Rasterkraftmikroskop (AFM) erlaubt sowohl die präzise Abtastung und physikalische<br />
Charakterisierung von Nanostrukturen auf Festkörperoberflächen als auch deren<br />
gezielte Herstellung.<br />
Wie bei einem nostalgischen Plattenspieler tastet das AFM mit einer an einem Biegebalken befindlichen Spitze die<br />
Oberfläche ab. Die Verbiegung des Balkens wird mit einem Laserstrahl detektiert. Das Gerät muss schwingungsisoliert<br />
aufgestellt werden. Die Messung kann sowohl an Luft, in Flüssigkeiten oder im Ultrahochvakuum erfolgen.<br />
Kooperationen:<br />
mit mehreren MUL-Departments,<br />
MCL, PCCL<br />
Uni Linz, Tu Graz, KFU Graz<br />
Univ. Autonoma, Madrid; Synchrotrone<br />
ELETTRA, Trieste; Univ. Stuttgart;<br />
RWTH Aachen;<br />
Univ. Uppsala, UC Davis<br />
GKSS Geesthacht, FZ Rossendorf<br />
AMS Unterpremstätten, Infineon Villach,<br />
EPCOS OHG, Lenzing AG<br />
Christian Teichert<br />
Institut für Physik<br />
Scanning Probe Microscopy Group<br />
an der MUL seit: 1998<br />
Zur Person:<br />
Dr.rer.nat. Univ. Halle; Postdoc: FZ Jülich, Univ of<br />
Wisconsin Madison, MPI Halle; Univ.Ass. MUL, Habilitation<br />
(Materialphysik) 2001, Gaedepreis 2002<br />
Ionenbeschuss-induzierte, selbstorganisierte Halbleiternanostrukturen<br />
Mittels AFM nanostrukturiertes Symbol der<br />
MUL<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Selbstorganisation von Halbleiternanostrukturen<br />
Nanomagnetismus auf selbstorganisierten Oberflächen<br />
Leitfähigkeitsrasterkraftmikroskopie zur Charakterisierung<br />
dielektrischer Schichten in der Mikroelektronik<br />
Oberflächenrauigkeit auf der Nanometerskala: Von „hard<br />
coatings“ bis zu Biomaterialien<br />
Zusammenhang zwischen Benetzbarkeit und<br />
Oberflächenrauigkeit
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
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FWF Forschungsnetzwerk S96<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Im Rahmen des vom FWF geförderten Nationalen Forschungsnetzwerkes S96 “Analytische<br />
Kombinatorik und probabilistische Zahlentheorie” werden in <strong>Leoben</strong> zwei Teilprojekte<br />
bearbeitet.<br />
Die Arbeit an den genannten Projekten wird in enger<br />
Kooperation mit Forschungsgruppen aus China, Frankreich,<br />
Japan, Österreich, Ungarn und Venezuela durchgeführt.<br />
Im Jahr 2007 werden zwei Fachtagungen zum<br />
Thema organisiert.<br />
Jörg M. Thuswaldner<br />
Mathematik und Statistik<br />
an der MUL seit: 1996<br />
Zur Person:<br />
Studium Mathematik in Salzburg, Graz und Wien.<br />
Im Juni 2000 Habilitation an der TU Graz für das Fach<br />
Mathematik<br />
(Foto: Gretl Thuswaldner).<br />
In Teilprojekt S9610 (mit P. Kirschenhofer) werden mittels<br />
geometrischer Algorithmen fraktale Strukturen untersucht.<br />
Diese “selbstähnlichen” Strukturen spielen in Natur und Technik<br />
eine große Rolle. Als Beispiel geben wir ein Farnkraut<br />
sowie ein fraktales Modell eines Baumes.<br />
Projektmitarbeiter: B. Loridant und P. Surer<br />
Teilprojekt S9611 (mit R. F. Tichy) widmet sich dem Studium<br />
klassischer Probleme aus der Zahlentheorie. Einige dieser<br />
Fragestellung haben in jüngster Zeit unter anderem Anwendungen<br />
in der Kryptographie gefunden.<br />
Projektmitarbeiter: M. Madritsch<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Fraktale Geometrie, insbesondere die Berechnung von<br />
Dimensionen und das Studium topologischer Eigenschaften<br />
von selbstähnlichen Fraktalen.<br />
Elementare und analytische Zahlentheorie, insbesondere<br />
Fragestellungen, die mit der Ziffernsumme zu tun haben.
mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Renaturierung im Bergbau mit dem LBI-Verfahren<br />
Gemeinsame Forschungen des Lehrstuhls für Bergbaukunde und Instituts für<br />
Ökologie.<br />
Abbaugebiete sind für eine Vielzahl gefährdeter Tier- und Pflanzenarten zum begehrten Rückzugsraum und<br />
somit für den Naturschutz von großer Relevanz geworden. Um diesen Synergieeffekt zu nützen sowie die<br />
Interessen der Rohstoffindustrie mit jenen des Naturschutzes auf einen Nenner zu stellen, wurde ein<br />
Bewertungsverfahren für den Bergbau entwickelt: Der Longterm Biodiversity Index (LBI).<br />
Mit dem LBI wird der ökologische Wert von<br />
Rohstoffgewinnungsstätten ermittelt. Das<br />
Verfahren besteht aus drei Schritten – Analyse,<br />
Bewertung und darauf aufbauende Maßnahmen.<br />
Unternehmern steht somit ein international<br />
standardisiertes Instrument zur Verfügung,<br />
um ihre ökologischen Leistungen gegenüber<br />
den Behörden, der Öffentlichkeit und auch<br />
Aktionären zu kommunizieren.<br />
Günter Tiess<br />
Habilitation am Lehrstuhl für<br />
Bergbaukunde, Department Mineral<br />
Resources and Petroleum Engineering<br />
Ingo Hölzle MSc:<br />
Studium der Geographie, Geologie und<br />
Botanik an der LMU, sowie Nachhaltiges<br />
Resourcenmanagement an der TU München.<br />
Seit Jänner 2005 bei E.C.O. in Klagenfurt<br />
MINING METALLURGY MATERIALS<br />
m m m<br />
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Europäische Rohstoffpolitik<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Internationale Forschungen des Lehrstuhls für Bergbaukunde im Bereich der Rohstoffpolitik.<br />
Jährlich muss dem Bedarf von über 3 Milliarden mineralischer Rohstoffe der EU-Mitgliedstaaten<br />
durch die Rohstoffindustrie Rechnung getragen werden. Hierzu benötigt<br />
werden rohstoffpolitische Strukturen auf Basis des Nachhaltigkeitsprinzip. Rohstoffpolitik<br />
bezieht sich auf die nachhaltige Sicherung der Lagerstätten, den Ausgleich Rohstoffgewinnung<br />
und Umwelt sowie auf die Rekultivierung abgebauter Lagerstätten einschließlich Recycling<br />
– somit auf den ganzen Stofffluss.<br />
2004 koordinierte der Lehrstuhl für Bergbaukunde im Auftrag der Europäischen Kommission<br />
(DG Enterprise) eine EU-weite Studie „Minerals Planning Policies in EU“. Die Ergebnisse der<br />
Studie haben internationale Beachtung gefunden. Sie sind u.a. herangezogen worden zur „Evaluation<br />
of the Communication on Promoting Sustainable Development in the EU Non-Energy<br />
Extractive Industrie“ (2006).<br />
Die EU-Studie (2004) wurde durchgeführt mit u.a. folgenden Institutionen:<br />
Department of the Geology and Mineral Resource Engineering of the Norwegian University<br />
of Science and Technology; Department of Infrastructure and Environmental Planning of the<br />
University of Groningen–Netherlands; Research Group-Department of Civil Engineering of the<br />
KU Leuven-Belgium; Department of Opencast Mining of the University of Science and Technology;<br />
Faculty of Mining , Ecology and Process Control and Geotechnologies of the Technical<br />
University of Kosice-Slowakia; Department of Engineering Geology of the School of Mining of<br />
Madrid; Department of Mining Engineering and Metallurgy of the National Technical University<br />
of Athens-Greece.<br />
Horst Wagner<br />
Lehrstuhl für Bergbaukunde,<br />
Department Mineral Resources and<br />
Petroleum Engineering<br />
Günter Tiess<br />
Lehrstuhl für Bergbaukunde,<br />
Department Mineral Resources and<br />
Petroleum Engineering<br />
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mMINING METALLURGY MATERIALS<br />
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Schädigungsanalyse von<br />
elektrokeramischen Bauteilen<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Schädigungsanalyse ist unerlässlich für: a) die Erhöhung der elektromechanischen<br />
Zuverlässigkeit/der Langzeitstabilität von Bauteilen b) die Entwicklung <strong>neue</strong>r Bauteile.<br />
PTC-Bauteil: Schädigung nach elektrischem<br />
Überlasttest<br />
Zhonghua Wang<br />
Institut für Struktur- und<br />
Funktionskeramik<br />
an der MUL seit: 2002<br />
Zur Person:<br />
Studium: Angewandte Chemie, East China University<br />
of Science and Technology, Shanghai<br />
Dissertation: Physikalische Chemie, MU-<strong>Leoben</strong><br />
Elektrokeramische Bauteile (z.B.: PTC, Varistor, LTCC usw.)<br />
bestehen aus einem Verbund aus Elektrokeramik, metallischen<br />
Elektroden und Kunststoffen. Mit destruktiven Überlasttests<br />
werden die elektrischen, die thermischen und die mechanischen<br />
Belastungsgrenzen von Bauteilen ausgelotet. Mit Hilfe der<br />
Schädigungsanalyse (Fraktographie) können die Versagensursachen<br />
ermittelt werden. Mit diesen Erkenntnissen lassen sich<br />
das Design <strong>neue</strong>r Bauteile, das Herstellungsverfahren und die<br />
Einsatzbedingungen optimieren.<br />
Fortschreitende Schädigung von elektrokeramischen Vielschicht-Bauteilen bei Überlasttests:<br />
Degradation, elektrischer Durchbruch und Rissbildung.<br />
Partner:<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Quantitative Keramographie und Gefügeanalyse von<br />
Hochleistungskeramiken<br />
Fraktographie von Elektrokeramiken, Schädigungsanalyse<br />
nach dem Überlasttest<br />
Röntgendiffraktometrie von Hochleistungskeramiken
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Partner: Prof. Dr. Godfrid Wessely (OMV)<br />
Energiegewinnung<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Geothermale Energie und Tightgas: Energiepotentiale in Thrust- und Subthrust-<br />
Bereichen der Ostalpen und des Wiener Beckens.<br />
Tightgas (Erdgas in relativ dichten Gesteinen, die sowohl als Speicher als auch Source<br />
Rocks dienen können) stellt einen nichtkonventionellen Energieträger dar. Tightgas<br />
Lagerstätten haben z.T. große Mächtigkeiten, jedoch geringe Permeabilität. Das Aufsuchen<br />
potentieller Source Rocks und Reservoir Rocks erfolgt durch paläogeographische<br />
Rekonstruktion entsprechender Ablagerungen: Mergel des Malm, Tone und Sandsteine<br />
des Dogger, schlecht permeable mesozoische Karbonate und Flyschsandsteine.<br />
Eva Wegerer<br />
Lehrstuhl für Prospektion und<br />
Angewandte Sedimentologie<br />
an der MUL seit: 1998<br />
Zur Person:<br />
Studium der Angewandten Geowissenschaften<br />
Univ.-Ass. am Department für Angewandte<br />
Geowissenschaften und Geophysik<br />
Erdwärme stellt eine regenerative Energieform dar. Energiegewinnung erfolgt durch<br />
hydrothermale Geothermie, Hot-Dry-Rock Verfahren und die Nutzung oberflächennaher<br />
Erdwärme. Tektonische, stratigraphische, strukturelle, fazielle, hydrologische und petrophysikalische<br />
Untersuchungen bilden die Basis zur Unterscheidung der geothermalen<br />
Lagerstättentypen und der Ermittlung des geothermalen Potentials. Auf Grundlage der<br />
gewinnbaren Wärmeenergie erfolgen Rentabilitätsberechnungen.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Kohlenwasserstoff-Sedimentologie<br />
Geothermie<br />
Umweltgeologie
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Staubagglomeration in Flammen<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Hoche Staubgehalte aus Gasströmen in metallurgischen Anlagen werden durch Aufschmelzen<br />
und Agglomerieren der Metall- bzw. Mineralphasen in Gasstrahlflammen<br />
abgeschieden und in das Schmelzebad rückgeführt.<br />
Numerische Strömungsmechanik gekoppelt mit reaktions-technischer<br />
Modellierung wird zur Untersuchung des<br />
Prozesses herangezogen. Die Arbeit soll zur Aufklärung<br />
der Strömungsverhältnisse im Einschmelzvergaser beitragen<br />
und die chemischen Reaktionen, thermodynamischen<br />
Bedingungen und Wechselwirkungen der Partikel mit der<br />
Gasphase erfassen.<br />
Industriepartner:<br />
Christian Weiß<br />
Institut für Verfahrenstechnik<br />
an der MUL seit: 2000<br />
Zur Person:<br />
Ao.Prof., Studium Chemieingenieurwesen, Diplom und<br />
Dissertation an der TU-Graz,<br />
Habilitation an der MUL für „Verfahrenstechnik“<br />
Exemplarisch wird der Staubbrenner in der Koppel des<br />
COREX-Einschmelzvergasers untersucht. Der Staub wird<br />
in inertem Stickstoffstrom eingebracht. Ein Sauerstoffstrahl<br />
reagiert in einer Reduktionsgasatmosphäre und erzeugt Brennflecktemperaturen<br />
bis zu 3000 °C. In den Staubteilchen erfolgt<br />
der Ausbrand von Kohlenstoff, sowie das Aufschmelzen von<br />
Metall und Schlacke.<br />
Eine Einbindung der Ergebnisse erfolgt in die Gesamtsimulation<br />
des COREX-Prozesses.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Modellbildung, Strömungssimulationen und Messtechnik zu<br />
umwelttechnisch relevanten Sprühprozessen<br />
Gekoppelte Stoff- und Wärmeaustauschvorgänge in Sprays,<br />
chemische Reaktionen in Sprays<br />
Modellbildung zu Zerstäubungsmechanismen<br />
Verbrennungsprozesse und Rauchgasreinigung<br />
Verfahrensoptimierungen
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Structure and Casting Technology of<br />
Copper Anodes<br />
The anode has to have a certain physical and chemical quality in order to meet the<br />
requirements of electrorefining. Therefore, it is essential to optimise the casting process,<br />
which has a direct influence on anode quality.<br />
Independent of the casting technology used (casting wheel or<br />
Hazelett), proper process control is vital to ensure good anode<br />
quality.<br />
Parameters which influence the quality of casting wheel anodes<br />
are:<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Mould material and temperature<br />
Cooling rate (intensity of water-cooling)<br />
Mould wash<br />
In cooperation with<br />
Christine Wenzl<br />
Nichteisenmetallurgie<br />
an der MUL seit: 2005<br />
Zur Person:<br />
99-04 Diplomstudium Metallurgie<br />
(Nichteisenmetallurgie und Umformtechnik)<br />
seit 05 Doktoratsstudium Metallurgie<br />
The casting process is investigated thoroughly, in order to<br />
determine the optimum structure and elemental distribution<br />
for homogeneous dissolution behaviour of the anode, which<br />
allows the use of higher current densities during electrorefining.<br />
The requirements regarding chemical quality are a homogeneous<br />
chemical composition and elemental distribution, as<br />
well as the formation of solid solutions or soluble compounds<br />
of Cu and the accompanying elements.<br />
A good physical quality is determined by a structure, which<br />
shows good dissolution behaviour and is not susceptible to<br />
passivation.<br />
Zones and structures in a casting wheel anode (schematic)<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Kupfer-Anodenguss<br />
Aufarbeitung von metallhaltigen Reststoffen<br />
Elektronikschrott-Recycling
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Sekundärmetallurgie hochlegierter<br />
Fe-Mn-Si-C Stähle<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Hochlegierte TRIP- und TWIP-Stähle werden hinsichtlich Stahlreinheit untersucht.<br />
Besondere Bedeutung wird den Wechselwirkungen zwischen Stahl, Schlacke und<br />
Feuerfestmaterial beigemessen.<br />
Thermodynamische Berechnungen, wie in<br />
Abb.2 bilden die Grundlagen für das Verständnis<br />
des Einflusses der Stahlzusammensetzung<br />
auf die Stabilitätsbereiche von nichtmetallischen<br />
Einschlüssen (NME). Die sekundärmetallurgischen<br />
Behandlungspraktiken und deren Auswirkungen<br />
auf den Reinheitsgrad sind wesentliche<br />
Forschungsinhalte. Im Technikum am Lehrstuhl<br />
für Metallurgie werden Versuche durchgeführt,<br />
die den Verschleiß von Feuerfestmaterial und<br />
die Auswirkungen auf makroskopische Einschlüsse<br />
im großtechnischen Maßstab simulieren.<br />
Jakob Wiener<br />
Lehrstuhl für Metallurgie<br />
an der MUL seit: 2006<br />
Zur Person:<br />
Diplomstudium Metallurgie (Eisen- und Stahlmetallurgie und<br />
Industriewirtschaft)<br />
Laufendes Doktorratsstudium Metallurgie<br />
Induced Plasticity (IP) Stähle bieten eine hervorragende Kombination<br />
aus Zugfestigkeit (600-1100MPa) und Bruchdehnung<br />
(50-95%). Diese besonderen Eigenschaften werden durch die<br />
Nutzung von martensitischen Umwandlungen sowie intensiver<br />
Zwillingsbildung infolge mechanischer Belastung erreicht. Ausschlaggebend<br />
für die Entstehung des TRIP- (TRansformation<br />
Induced Plasticity) bzw. TWIP- (TWinning Induced Plasticity)<br />
Effektes ist die gezielte Einstellung der Stapelfehlerenergie<br />
(SFE). Abb.1 zeigt die Entwicklung der SFE bei steigenden<br />
Mangan und Aluminiumgehalten.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Sekundärmetallurgie<br />
Hochmanganhältige Stähle<br />
Stahlreinheit<br />
Stahl-Schlacke-Feuerfest Wechselwirkungen
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Schwingfestigkeit - GJL<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Die gegenständliche Forschungsarbeit soll zur Erweiterung des Kenntnisstandes der<br />
Zusammenhänge zwischen der Schwingfestigkeit und den maßgeblichen Gefügeparametern<br />
bei Gusseisen mit Lamellengraphit beitragen.<br />
Förderung durch:<br />
FFG, EFRE<br />
Land Steiermark und<br />
Industriepartner<br />
Traditionell wird Grauguss nur durch seine Zugfestigkeit<br />
charakterisiert. Maßnahmen zur Steigerung der Dauerfestigkeit<br />
zielten daher immer nur auf die Steigerung der<br />
Zugfestigkeit ab. In der vorliegenden Arbeit wird dagegen<br />
das Spannungs-Dehnungsverhalten bzw. der Existenzbereich<br />
der Dauerfestigkeit auf der Spannungs-Dehnungskurve<br />
mit Feinzugversuchen untersucht. Die Prämisse<br />
dieser Vorgangsweise ist, dass sich verschiedene Einflussgrößen<br />
auf die Zug- bzw. Dauerfestigkeit zwar gleichsinnig,<br />
aber unterschiedlich stark auswirken können, was nur<br />
durch Feinzugversuche erkennbar wird.<br />
Thomas Willidal<br />
Österreichisches Gießerei-Institut<br />
Parkstraße 21<br />
8700 <strong>Leoben</strong> Forschungsschwerpunkte:<br />
Zur Person:<br />
Studium an der <strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong><br />
Werkstoffwissenschaften.<br />
Seit 2001 wissenschaftlicher Mitarbeiter am ÖGI.<br />
200 μm 200 μm<br />
Computertomographie<br />
Berührungslose Hochtemperaturmessungen von<br />
Mikroverformungen mittels Lasertechnik<br />
Korrosionsschutz von Mg-Bauteilen<br />
Wärmebehandlung von Druckgussbauteilen
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Thermomechanische Ermüdung von Gusseisen<br />
Die Möglichkeit das Werkstoff- und Lebensdauerverhalten von Bauteilen aus Gusseisen<br />
beschreiben zu können, verleiht heute Gusseisen im Motorenbau wieder zunehmende<br />
Attraktivität.<br />
Forschungsarbeit im Rahmen des<br />
CD-Labors für Betriebsfestigkeit<br />
Projektpartner: AVL List GmbH<br />
Gerhard Winter<br />
Lehrstuhl für Allgemeinen<br />
Maschinenbau<br />
CD-Labor für Betriebsfestigkeit<br />
an der MUL seit: 2004<br />
Zur Person:<br />
1999 bis 2004: Studium in <strong>Leoben</strong> Montanmaschinenwesen<br />
mit Schwerpunkt Computational Design<br />
Zyklische Temperaturwechsel aufgrund von Anfahr-,<br />
Last wechsel- und Abfahrvorgängen wie sie bei Motorkomponenten<br />
bis zu Temperaturen von 800 °C vorkommen,<br />
erfordern den Einsatz von modernen Gusseisenwerkstoffen.<br />
Zur Beschreibung der komplexen Phänomene der thermomechanischen<br />
Ermüdung zeigen sich Energiekriterien<br />
als repräsentativ. Einflüsse wie Maximaltemperatur,<br />
Haltezeit und lokale Dehnung können berücksichtigt<br />
werden, wodurch eine Abschätzung der Lebensdauer<br />
dieser Bauteile in einem geringem Streuband möglich<br />
ist.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Gusseisenwerkstoffe im Motorenbau (Zylinderkopf,<br />
Abgaskrümmer, Turbolader)<br />
TMF-Versuchsführung mit Schwerpunkt Temperatur<br />
Werkstoffmodellierung<br />
Lebensdauerberechnung<br />
Werkstoff- und Bauteiluntersuchungen
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Kurzzeitkriechverhalten von<br />
Warmarbeitsstählen<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Ziel: Einfluss der Mikrostruktur von Warmarbeitsstählen auf das Kurzzeitkriechverhalten.<br />
Für die Kurzzeitkriechversuche stehen 2 Kriechprüfstände<br />
vom Typ MAYES TC30 & TC50 zur Verfügung.<br />
Die Mikrostrukturuntersuchungen werden vorwiegend<br />
mittels Lichtmikroskop und Rasterelektronenmikroskop<br />
des Department Metallkunde und Werkstoffprüfung<br />
und mittels TEM am Erich Schmid Institut<br />
durchgeführt. Vereinzelt wird auch die Atomsonde<br />
und small angle neutron scattering [SANS] zum Einsatz<br />
kommen.<br />
Mitverantwortlich für die Erfassung der Daten sind<br />
Erich Stergar im Rahmen seiner Diplomarbeit und Gerhard<br />
Hawranek bei den Rasterelektronenmikroskopaufnahmen.<br />
Harald Wurmbauer<br />
Materials Center <strong>Leoben</strong> &<br />
Department Metallkunde und<br />
Werkstoffprüfung<br />
Zur Person:<br />
Studium Werkstoffwissenschaften<br />
MCL Projektmitarbeiter und Doktorand am<br />
Department Metallkunde und Werkstoffprüfung<br />
Warmarbeitsstähle werden bei Temperaturen<br />
verwendet, die größer sind<br />
als 200°C. Sie werden unter anderem<br />
in Druckgieß- und Strangpresswerkzeugen<br />
eingesetzt. Über das Kurzzeitkriechverhalten<br />
solcher Werkstoffe ist<br />
zurzeit noch sehr wenig bekannt.<br />
Unter Kriechen versteht man eine zeit-<br />
und temperaturabhängige Verformung<br />
unter Last. Ab einer Temperatur von<br />
0.3Tm werden Kriechprozesse relevant.<br />
Für die finanzielle Unterstützung durch die Österreichische<br />
Forschungsförderungsgesellschaft mbH, das Land<br />
Steiermark, die Steirische Wirtschaftsförderungsgesellschaft<br />
mbH und die Stadtgemeinde <strong>Leoben</strong> innerhalb<br />
von Forschungsaktivitäten des Materials Center <strong>Leoben</strong><br />
im Rahmen des österreichischen Kplus Kompetenzzentrenprogramms<br />
sei herzlichst gedankt.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Kurzzeitkriechen<br />
Warmarbeitsstähle<br />
Werkstoffcharakterisierung
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Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Komplexitätsbeherrschung in Supply Chains<br />
Komplexität entsteht durch unternehmensinterne und -externe Faktoren. Die effektive<br />
Steuerung von Supply Chains erfordert gezieltes Management von Produkt- und<br />
Prozessvarianten.<br />
Variantenarten<br />
Ansätze zur Beherrschung der Komplexität<br />
sind die Standardisierung und Modularisierung<br />
von Produkten und Prozessen, der Einsatz<br />
von Referenzmodellen, die Gestaltung der<br />
Fertigungstiefe und die Positionierung des<br />
Order Penetration Punktes.<br />
Helmut Zsifkovits<br />
Lehrstuhl für Industrielogistik<br />
an der MUL seit: 2005<br />
Zur Person:<br />
Tätigkeit in der Industrie und als selbständiger Berater<br />
Diverse Projekte im Bereich Logistik, Prozessmanagement<br />
Studium BWL an der Karl-Franzens-Universität Graz<br />
Arbeit an der Habilitation am Lehrstuhl Industrielogistik<br />
Planung, Prognose und Steuerung von Supply Chains<br />
werden durch Komplexität erschwert, die sich in einer<br />
Vielzahl von Elementen und Akteuren, deren mannigfaltigen<br />
Vernetzungen und der dynamischen Veränderung<br />
der Systemelemente im Zeitablauf darstellt. Auswirkungen<br />
zeigen sich in der mangelnden Steuerbarkeit und<br />
den hohen Kosten (Komplexitätskosten).<br />
Komplexitätskosten<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Komplexität und Variantenmanagement<br />
Prozessmanagement<br />
Supply Chain Collaboration<br />
Logistik - Referenzmodelle
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Innovationsmanagement<br />
Universitätslehrerverband der<br />
<strong>Montanuniversität</strong> <strong>Leoben</strong> (<strong>ULV</strong>)<br />
Konzeption eines Supply Chain-übergreifenden Bewertungsschemas, das auch Aspekten<br />
der Nachhaltigkeit für Produktinnovationen entspricht.<br />
Projekt ALWS<br />
Gegenstand des Austrian Light Weight<br />
Structures(ALWS)-Projektes, welches mit<br />
den Projektpartnern ARC/LKR sowie Profactor<br />
abgewickelt wird, ist die Erstellung<br />
eines Simulationstools zur verbesserten<br />
Entwicklung und Markteinführung österreichischer<br />
Leichtbauprodukte.<br />
Markus Zwainz<br />
Lehrstuhl Wirtschafts- und<br />
Betriebswissenschaften<br />
an der MUL seit: 2005<br />
Zur Person:<br />
Mag. rer. soc. oec. Dipl.-Ing. Zwainz arbeitet als wissenschaftlicher<br />
Mitarbeiter am Lehrstuhl WBW<br />
Innovationsmanagement<br />
Der Erfolg von Unternehmen hängt<br />
immer stärker von überdurchschnittlichem<br />
Wachstum ab, was durch hohe<br />
Innovationsfähigkeit gewährleistet<br />
wird. Dadurch entstehen komplexe<br />
und dynamische Entscheidungssituationen,<br />
welche das Betätigungsfeld für<br />
Technologie- und Innovationsmanagement<br />
darstellen.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Technologie- und Innovationsmanagement<br />
Risikomanagement<br />
Controlling<br />
Wertorientierte Unternehmensführung