Kontakt

Dr. Sven Eckert

Leiter Magnetohydrodynamik
s.eckertAthzdr.de
Tel.: +49 351 260 2132
+49 351 260 3563

Aida Roch

Sekretärin Magnetohydrodynamik
a.rochAthzdr.de
Tel.: +49 351 260 2168

Magnetohydrodynamik

Die Magnetohydrodynamik (MHD) ist ein spezielles Fachgebiet der Thermohydraulikforschung und befasst sich mit der Wechselwirkung zwischen elektrisch leitfähigen Fluiden und elektromagnetischen Feldern. Die Forschung am HZDR offenbart eine große Bandbreite an Grundlagen- und angewandten Forschungen, die sich von der Hochtemperatur-Energieübertragung, neuen Flüssigmetallbatterien, der Herstellung von Solar-Silizium, einer CO2-freien Wasserstofferzeugung, dem Einsatz von Flüssigmetalltargets in Neutronenquellen und Transmutationsanlagen, dem Gießen von Stahl und Leichtmetallen, Schweiß- und Lötprozessen, bis zu grundlegenden Laborexperimenten mit Bezug zu flüssigmetallgekühlten Systemen, der Materialverarbeitung oder der Geo- und Astrophysik erstreckt.


Foto: Scheme and computed magnetic eigenfield of the Riga dynamo ©Copyright: Dr. Frank Stefani

Geo- und Astrophysik

Kosmische Magnetfel­der werden durch durch den hydromagnetischen Dynamoeffekt erzeugt und spielen ­ver­mittels der Magnetorotations-Instabiliät (MRI) eine wesentliche Rolle bei der kosmischen Strukturbildung. Flüssigmetall-Experimente können zum besseren Verständnis dieser fundamentalen Prozesse beitragen.
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Foto: Lithium-Flüssigmetall-Elektrode ©Copyright: ©Steffen Landgraf, Michael Nimtz

Energiespeiche­rung und -wand­lung mit Flüssigmetallen

Flüssigmetalle bieten beim Einsatz in Energiespeichern und bei der Energieumwand­lung eine Reihe von Vorteilen: kostengünstige Herstel­lungs­verfahren, hohe Zyklenzahlen und gute Skalierbar­keit.
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Foto: Flüssigmetall-Modellexperimente in Metallurgie und Kristallzüchtung ©Copyright: Dr. Sven Eckert

Flüssigmetall-Modellexperimente in Metallurgie und Kristallzüch­tung

Die angestrebte Optimie­rung von Prozessen in der Metallurgie oder bei der Kristallisation von Halbleiter­materialien hinsichtlich Produktqualität und Energieeffizienz setzt ein tiefgreifendes Verständnis von den Strömungs­vorgängen in den Schmelzen voraus.
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Foto: Magnetohydrodynamik – Magnetfeld-Bremsen beim Stahlguss (Bild: AIFilm) ©Copyright: AI Films

Messtechnik für Flüssigmetalle

Die Kenntnis der Strömung oder der Gas­vertei­lung in flüssigen Metallen ist sowohl für Experimente im Labor als auch für industrielle Anwendung von großer Bedeu­tung. Aufgrund der Lichtundurchlässig­keit dieser Fluide können etablierte optische Methoden nicht eingesetzt werden. Zusätzlich stellt die Korrosivität und die hohen Temperaturen der Schmelzen große Herausforde­rungen an die Messtechnik.
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Foto: Kornfeinung unter dem Einfluss eines rotierenden Magnetfeld ©Copyright: Dr. Dirk Räbiger

Erstar­rung metallischer Legie­rungen

Konvekti­ver Transport spielt eine wichtige Rolle bei Erstar­rungs­vorgängen. Der Einsatz des elektromagnetischen Rührens in erstarrenden Schmelzen ist attraktiv, da über eine völlig kontaktlose Kontrolle der Strömung eine aktive Einflussnahme auf die Gefügemerkmale und damit auf die mechanischen Eigen­schaften gegeben ist.
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Foto: Flüssigmetall-Mehrphasenströmungen ©Copyright: Dr. Sven Eckert

Flüssigmetall-Mehrphasenströmungen

Flüssigmetall-Zweiphasenströmungen sind von besonderer Bedeu­tung für viele Prozesse in der Metallurgie und beim Metallgießen. Zum Beispiel beruht die sekundärmetallurgische Behand­lung von flüssigem Stahl auf der Injektion von Spülgas zur Verbesse­rung der Stahlreinheit. Ziele sind eine effektive Homogenisie­rung und die Abscheidung von Verunreini­gungen durch Flotation.
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