Ziel der Arbeit ist es, die Eignung pulvermetallurgischer Verfahren für die spätere industrielle Nutzung, die Werkstoffeigenschaften sowie das Sinterverhalten für High-Entropy Alloys (HEAs) zu evaluieren. Aufgrund des einphasigen Gefüges ist CoCrFeMnNi eine geeignete Modelllegierung, um die grundlegenden Eigenschaften von HEAs zu analysieren und wird im Rahmen dieser Dissertation exemplarisch für die High-Entropy Alloys verwendet. Verdüstes CoCrFeMnNi-Pulver wird mit drucklosem Sintern und Spark Plasma Sintern unter Verwendung von geeigneten Prozessparametern kompaktiert. Ausgewählte mechanische und physikalische Eigenschaften von CoCrFeMnNi werden bestimmt und im Vergleich mit konventionellen Legierungen bewertet. Die festigkeitssteigernden Mechanismen Kornfeinung und Ausscheidungshärtung werden diskutiert. Durch die Zugabe von Titan zu dem inertgasverdüsten HEA-Pulver wird dafür eine aushärtbare Legierung hergestellt. Zum besseren Verständnis der beim Sintern in HEAs ablaufenden Diffusionsvorgänge wird ein Modell zum Ausheilen isolierter Poren anhand eines vereinfachten Systems für einen binären Mischkristall entwickelt und diskutiert. Des Weiteren wird die Aktivierungsenergie beim Sintern anhand von Schwindungsversuchen berechnet und anschließend mit konventionellen Legierungen verglichen.

<p dir="ltr">Advancements in material science are accelerating technological evolution, driven by initiatives like the Materials Genome Project, which integrates computational and experi- mental strategies to expedite material discovery. In this work, we focus on the reliability of advanced materials under extreme conditions, a critical area for enhancing their technological applications.</p><p dir="ltr">Multi-principal component alloys (MPEAs) exhibit remarkable properties under extreme conditions. However, their vast compositional space makes a brute-force exploration of potential alloys prohibitive. We address this challenge by employing a Bayesian approach to explore the oxidation resistance of hundreds of alloys, applying computational techniques to accurately calculate and quantify errors in the melting temperatures of MPEAs, and investigating the compositional biases and short-range order in their nucleation behaviors.</p><p dir="ltr">Furthermore, we scrutinize the role of wide bandgap semiconductors, which are essential in high-power applications due to their superior breakdown voltage, drift velocity, and sheet charge density. The lack of lattice-matched substrates often results in strained films, which enhances piezoelectric effects crucial for device reliability. Our research advances the pre- diction of piezoelectric and dielectric responses as influenced by biaxial strain and doping in gallium nitride (GaN). Additionally, we delve into how various common defects affect the formation of trap states, significantly impacting the electronic properties of these materials. These studies offer significant advancements in understanding MPEAs and wide bandgap semiconductors under extreme conditions. We also provide foundational insights for developing robust and efficient materials essential for next-generation applications.</p>