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Abstract: Es ist seit langem bekannt, dass die Härte und mechanische Festigkeit eines Materials ein- bis mehrere Größenordnungen unter dem theoretischen Limit liegt, welches durch die Stärke und Topologie seiner chemischen Bindungen vorgegeben ist. Für diesen Befund werden die in jedem realen Festkörper vorhandenen Gitterbaufehler und Defekte verantwortlich gemacht.

In den vergangenen 15 Jahren wurden Verbundwerkstoffe (Composite) realisiert, bei denen die defektbedingten Versagensmechanismen aufgrund einer gezielt eingestellten Mikro- bzw. Nanostruktur wirkungsvoll blockiert sind. Hierbei konnten eindrucksvolle Härtewerte, die z.T. über denen von nanokristallinen Diamantschichten liegen, beobachtet werden. Erste Vertreter dieser Nanocomposite haben bereits eine kommerzielle Anwendung als verschleißbeständige Schichten in der Metallverarbeitung gefunden. Aufgrund der bisherigen Herstellungsverfahren (vor allem physikalische Gasphasenabscheidung, PVD) sind dünne Schichten die einzige Form, in der diese attraktiven neuen Werkstoffe zur Verfügung stehen. Im Rahmen des Projekts sollen daher erstmalig Nanocomposite als Vollmaterial ("Bulkwerkstoff") hergestellt und eingehend charakterisiert werden. Mit Methoden der klassischen präparativen Chemie sollen zunächst geeignete Vorläuferverbindungen (Precursoren) synthetisiert werden. Anschließend sind diese durch Hochtemperatur- (HT) und Hochdruck- (HP)verfahren in die gewünschten Nanocomposite umzuwandeln.

• Schwarz, Marcus - Project head

• FB Chemie