Onderzoeksproject P4/33 (Onderzoeksactie P4)
Bij de ontwikkeling en transformatie van materialen wordt in toenemende mate een beroep gedaan op computermodellen. Deze hebben meestal een analytisch karakter. Zij bieden een dieper inzicht in de complexe fysische, mechanische en chemische fenomenen die optreden bij diverse transformatieprocessen. De laboratoria die betrokken zijn in het huidige IUAP-project, hebben alle bijgedragen tot de ontwikkeling en experimentele validatie van deze modellen. Dit gebeurde in bilaterale en multilaterale samenwerkingsverbanden en dit in gebieden die verwant zijn aan deze weerhouden voor het actuele samenwerkingsproject : oppervlaktetechnologie, micromechanica van materialen, nieuwe vormgevingstechnieken en thermomechanische processing van metaallegeringen. Recente ervaringen hebben aangetoond dat, naast een verdere ontwikkeling van deze analytische instrumenten, een toenemende inspanning zou moeten geleverd worden voor de ontwikkeling van modellen met predictief karakter. Dit zou op termijn moeten toelaten om samenstellings- en procesontwerp in de industrie directer en effectiever te doen verlopen.
Echter, het accent dat in deze IUAP-actie gelegd wordt op predictieve modellering -modelondersteund ontwerp - doet geenszins afbreuk aan het belang van verdere experimentele ondersteuning. Het bepalen van de parameters in de modelvergelijkingen, het kritisch uittesten van procesvoorwaarden en het bepalen van de toepasbaarheidsgrenzen van de ontwikkelde modellen, zullen steeds een essentieel onderdeel blijven van dit project.
"Modellering van de Plasma-ondersteunde en Elektrochemische Oppervlaktebehandeling van Materialen." (I) is een subproject met de KUL/MTM en de LUC als voornaamste partners. Deze twee labs hebben complementaire knowhow op het gebied van oppervlaktetechnologie, respectievelijk in de domeinen van elektrochemisch bedekken en in de ontwikkeling en analyse van plasmabehandelingen zoals CVD en PVD. De twee laboratoria gebruiken samen synthese- en karakterisatieapparatuur, wat reeds tot een aantal symbiotische realisaties geleid heeft.
"Modellering van het Micro- en Macroscopisch Gedrag van Polykristallijne Materialen, Metaalmatrixcomposieten en Gelaagde Materialen" (II) is het tweede subproject van de actie. De taak van de respectievelijke partners van de KUL/MTM in dit subproject is materiaalgebonden (metalen en legeringen voor de RUG, metaalmatrixcomposieten voor de UCL en gelaagde materialen voor de LUC). De samenwerking bestaat in de uitwisseling van ervaring met modelleringsschema's en in het gebruik van elkaars apparatuur voor processing en karakterisatie. Daarenboven biedt deze subgroep expertise en ondersteuning aan de subprojecten I, III en IV, respectievelijk met textuurmetingen en de bepaling van inwendige spanningen (aan I en IV) en met mechanische en microscopische karakterisatie (aan III).
"Modelontwikkeling van Nieuwe Vormgevingstechnieken voor Structurele Materialen" (III) is eveneens een subproject met vier partners (KUL/MTM-VUB-UCL-KUL/PMA). Het legt de nadruk op modelondersteund ontwerp van nieuwe niet-conventionele vormgevingsprocessen: warmvervorming van intermetallieke legeringen, "resin transfer moulding" van polymeermatrixcomposieten en lasersinteren van complexe onderdelen. Het interactieveld bestrijkt vooral de modelleringstechnieken zelf, waaronder inverse modellering. De KUL/MTM biedt ook karakterisatie-expertise aan de partners aan.
De "Ontwikkeling van Meerfasige Metaallegeringen en het Modelleren van hun Thermomechanische Processing" (IV) is een subproject met drie partners (RUG-KUL/MTM-UCL), dat opgebouwd is rond één enkele nieuwe staallegering, nl. een laagkoolstofstaal met transformatieplasticiteit (TRIP). De jarenlange ervaring van de KUL/MTM op het gebied van materialen met vervormingsgeïnduceerde transformaties (de geheugenlegeringen), van de RUG op het gebied van de processing van staal en van de UCL op het gebied van meerfasige legeringen wordt samengebracht met de bedoeling om op basis van een model de optimale samenstellingen en procesvoorwaarden voor deze nieuwe materiaalfamilie te kunnen bepalen.
Naast regelmatige werkvergaderingen van de subgroepen, waarin zowel vooruitgang in de modellering als validatie-experimenten besproken worden, wordt telkenjare een IUAP plenaire vergadering georganiseerd waarin de vooruitgang in de diverse groepen wordt voorgesteld en kritisch geëvalueerd. Bovendien organiseert de IUAP-stuurgroep jaarlijks een "Graduate School in Materials Science and Engineering" ten behoeve van de gehele research-gemeenschap van de actie alsook van andere geïnteresseerden.
