Das Verständnis von Prozessen der Korrosion und des Korrosionsschutzes tragen maßgeblich zu mehr Ressourceneffizienz in vielen technischen Prozessen bei. Hervorgerufen durch eine Vielzahl von physiko-chemischen Prozessen zwischen Festkörpern und der jeweiligen Umgebung bilden sich unterschiedliche Reaktionsprodukte am und im Material aus. Zum Verständnis dieser Phasenbildungsprozesse nutzt die Arbeitsgruppe die mineralogische Phasenlehre und die systematische Analyse von thermodynamischen und kinetischen Randbedingungen. Die durch Korrosion induzierten Modifikationen verändern die Eigenschaften der technischen Materialien und damit die Lebensdauer des Bauteils nachhaltig. Unsere Forschungsansätze fokussieren sich auf folgende Aspekte:
- Die Beschreibung und das Verständnis von Oberflächen- und Grenzflächenreaktionen zwischen Festkörpern und reaktiven Medien.
- Echtzeitanalytik von Oberflächenänderungen im initialen Stadium der Reaktionen.
- Komplementäre Phasenanalytik zum Aufzeigen reaktiver Transportvorgänge während der Nukleations- und Wachstumsprozesse sekundär gebildeter Phasen an der Oberfläche und an inneren Grenzflächen.
The studies focus on processes of material damage at high temperatures, for example for energy generation and conversion with conventional (biomass, coal) and alternative fuels, as well as in use in technologies for the use of the deep geological substrate (geothermal energy, final storage, gas storage). Realistic experiments in furnaces and autoclaves are developed, as well as targeted real-time experiments and experiments in a real environment, in which, for example, classic oxidation tests are combined with X-ray methods. The detection and the thermodynamic, kinetic and structural boundary conditions for the changes in the material properties are subsequently carried out by means of mineralogical analysis (e.g. electron beam analysis, microscopy, X-ray diflection). This information is used, among other things, to optimise the development of novel, innovative materials with regard to their long-term stability.
