Accelerated Design of Advanced Alloys with Reduced Critical Raw Materials Content

Das Ziel des COMET-Moduls A3Red ist die beschleunigte, KI-gestützte Entwicklung von Hochleistungslegierungen mit geringem oder keinem Gehalt an kritischen Rohstoffen. Zu diesem Zweck werden generische Bausteine für die multiskalige Modellierung von Werkstoffen entwickelt und in eine interoperable und modulare Forschungsplattform integriert. Die multiskalige Modellierung nutzt die inhärenten Prozess-Struktur-Eigenschafts-Beziehungen metallischer und intermetallischer Werkstoffe und überbrückt die Lücke zwischen atomarer und kontinuierlicher Skala mithilfe von Ansätzen des maschinellen Lernens. Die Plattform und die entwickelten Modelle werden modular aufgebaut sein und für die ausgewählten Legierungen validiert werden. A3Red wird sich auf funktionelle magnetische Materialien ohne Seltenerdelemente (fREEmag), auf fortschrittliche Aluminiumlegierungen aus sekundären Quellen für den Einsatz in hochfesten strukturellen Anwendungen und hochleitfähigen elektrischen Überlandleitungen (SustAl) sowie auf radikal neue hochtemperaturbeständige Metalllegierungen konzentrieren. Darüber hinaus wird die entwickelte Methodik als Grundlage für zukünftige Anwendungen auf alle Arten von Materialien und Verarbeitungsprozessen dienen und kann sogar auf die integrierte Produktentwicklung ausgeweitet werden.

Thematische Schwerpunkte

  • Beschleunigtes, iteratives Design mit hybriden und multiskaligen Methoden für nachhaltigere Materialien.
  • Neuartige experimentelle Methoden zur Synthese, Verarbeitung und Charakterisierung fortschrittlicher Werkstoffe.
  • KI-basierte Überbrückung von Skalen von atomaren bis zur Kontinuumsskala mittels physikalischer und maschineller Modelle, um zugrundeliegende Mechanismen zu verstehen und zu nutzen.
  • Entwicklung von digitalen Tools für ein effizientes Materialdesign auf Basis von FAIR-Daten (auffindbar, zugänglich, interoperabel, wiederverwendbar) aus Experimenten, Theorie und Literatur.
  • Demonstration für Reduzierung kritischer Rohstoffe und/oder der erhöhten Verwendung von Sekundärrohstoffen für drei zukunftsträchtige Werkstoffgruppen.

 

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Das COMET-Modul A3Red wird im Rahmen von COMET – Competence Centers for Excellent Technologies durch BMIMI, BMWET, und den Bundesländern Steiermark, Oberösterreich und Kärnten gefördert. COMET wird durch die FFG abgewickelt.

 

Weitere Informationen:

FFG: https://www.ffg.at/

COMET: https://www.ffg.at/comet