Material structure and functionality in product manufacturing
| Promotie: | Dhr. G. (Gerrit) Zijlstra |
| Wanneer: | 23 november 2018 |
| Aanvang: | 12:45 |
| Promotor: | prof. dr. J.T.M. (Jeff) de Hosson |
| Copromotor: | ir. V. (Václav) Ocelik, Dr |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Verbetering in kwaliteit van metalen mogelijk door manipulatie van toplaag
Het promotieonderzoek van Gerrit Zijlstra richtte zich op de eigenschappen en functionaliteit van materialen die worden gebruikt voor de fabricage van metalen componenten. De relatie tussen de microstructuur en de prestaties van het materiaal stond hierbij centraal. Het doel van dit onderzoek was het blootleggen van de onderliggende mechanismen die een bepalend effect hebben op de vormverandering en oppervlakte-eigenschappen van de componenten.
De vormverandering van componenten wordt veroorzaakt door restspanningen. Deze spanningen nemen af door een kruipproces en resulteren in een permanente vervorming. Zijlstra modelleerde dit en maakte daarmee de invloed van de afzonderlijke processtappen op de vormverandering inzichtelijk.
De oppervlakte-eigenschappen hangen sterk af van de chemische samenstelling van de toplaag. Deze toplaag is soms slechts enkele nanometers dik, maar kan veranderen door bijvoorbeeld blootstelling aan een hoge temperatuur in een oven. De groei van de oxide laag en de verandering van de chemische samenstelling is zeer precies in kaart gebracht.
Een belangrijke ontdekking die Zijlstra deed tijdens dit onderzoek is dat de kristaloriëntatie van de korrels aan de oppervlakte een directe en dominante invloed hebben op de samenstelling en dikte van de oxide laag. Hieruit concludeert hij dat de generieke oppervlakte-eigenschappen kunnen worden gestuurd door de oriëntatie van de kristallen aan de oppervlakte te manipuleren.
De uitkomsten van het onderzoek kunnen bij een juiste implementatie bijdragen aan de optimalisatie van de fabricage van metalen componenten en zorgen voor een verbetering van de kwaliteit van het eindproduct.
Gerrit Zijlstra voerde zijn promotieonderzoek uit bij de afdeling Materiaalkunde van het Zernike Institute for Advanced Materials met financiering via het Materials Innovation Institute (M2i).