Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
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- 8 Zerstörungsfreie Prüfung (271)
- 7.6 Korrosion und Korrosionsschutz (210)
- 9.3 Schweißtechnische Fertigungsverfahren (165)
- 8.5 Röntgenbildgebung (144)
- 6.1 Oberflächen- und Dünnschichtanalyse (141)
Die Prüfprobleme bei Verbundwerkstoffen sind im wesentlichen bestimmt durch die Zweckbestimmung des betreffenden Gegenstandes, die materielle und organisatorische Basis für die Verwirklichung des Vorhabens, die untersuchende und vergleichende Auswahl geeigneter Stoffe und Verarbeitungsverfahren und durch die bestätigende und deshalb meist komplexe Prüfung seiner Funktion mit vorgegebenem Leitwert und darauf bezogenen Variablen bei oft nicht als Konstanten beherrschbaren Parametern.
Die erfolgreiche Lösung einer solchen Aufgabe setzt voraus die ausreichende Kenntnis physikalischer, chemischer, mechanischer und technologischer Eigenschaften von verfügbaren und preiswürdigen Stoffen und Stoffzuständen, deren Beeinflußbarkeit und deren Auswirkungen auf den angestrebten Zweck einschließlich erwünschter belangloser oder auch unerwünschter aber erträglicher oder zusätzlich zu kompensierender Nebenwirkungen. Dafür wiederum braucht man ausreichende qualitative und quantitative Vorstellungen über die mit der angestrebten Funktion zusammenhängenden physikalischen Vorgänge, mechanischen Anstrengungen und chemischen Einwirkungen in dem so bedingten Verbundsystem von Werkstoffen entsprechender Eigenschaften. Aufgaben dieser Art sind z. B. Konstruktionen für die Wandlung, Verteilung, Nutzung oder Abwehr von Energie für die Herstellung, die Verarbeitung und den Transport von Stoffen, für die Darstellung von Wohnung, Kleidung und Nahrung sowie jener materiellen und organisatorischen Voraussetzungen, die dem Menschen als Gesellschaftswesen und über den physischen Bereich hinaus dienen.
Hinweisende Beispiele zeigen, daß die Problematik der Prüfung von Verbundwerkstoffen am zuverlässigsten erfaßt und beherrscht werden kann, wenn die Kenntnis der Eigenschaften von Stoffen und Materialien dem konstruktiv zu behandelnden Funktionszweck entspricht, dadurch eine souveräne Auswahl im Sinne einer weiter reichenden Kombination einzelner hervorragender Eigenschaften möglich ist und das Geplante als geschaffene Wirklichkeit durch den prüfenden Versuch und die beobachtete Bewährung bestätigt wird.
Eine auf den Werkstoff und seine Umwelteinflüsse bezogene Festigkeitsforschung muß auf Vorgänge im elastischen und im überelastischen Beanspruchungsbereich in gleicher Weise bezogen sein. Merkformeln für mechanische Untersuchungen, Parameterwahl und mögliche Zusammenhänge erleichtern die jeweilige Problemstellung, die Kombination entsprechender Untersuchungsverfahren, die Auswahl oder die Entwicklung geeigneter Prüf-, Registrier- und Auswertgeräte sowie die auch auf komplexe Probleme gerichteten Schlußfolgerungen.
Beispiele aus der mechanischen Werkstoffprüfung lassen Vorstellungen ableiten über die Vielfalt, die Möglichkeiten und die Notwendigkeit solcher Untersuchungsmethoden. Vor allem interessieren dabei die Beziehungen zwischen der Formänderung und dem Formänderungswiderstand von Proben aus Stoffen und Gemengen und von Konstruktionen bei ein- und mehrachsiger, elastischer und überelastischer, bei zügiger, ruhender, schwingender und stoßförmiger Beanspruchung bis zum Versagen durch unzulässig große Gestaltänderungen, durch Erschöpfen des Formänderungsvermögens, durch Zerrütten der Werkstoffestigkeit oder durch spröden Bruch. Daraus folgt, daß umfangreiche Stoff- und Materialdaten als Grundlage für die zuverlässige und erfolgreiche Prüfung von Werkstoffen und daraus meist im Verbund hergestellten Konstruktionen verfügbar sein sollten. Dafür wiederum ist erforderlich die Beschreibung der Werkstoffe selbst, der für ihr Festigkeitsverhalten typischen Beanspruchungen von zusätzlich einwirkenden Variablen und von Parametern einschließlich der Besonderheiten langer Einwirkungsdauer. Mit dem Denken in solchen Zusammenhängen können grundsätzliche Folgerungen für die Beurteilung der Problemstellung, für die Entwicklung geeigneter Lösungen und für das Erfassen grundsätzlicher Erkenntnisse gewonnen werden. Diese Möglichkeiten gelten in gleicher Weise für die Stoffkunde, für die Werkstoff- und damit auch für die Fügetechnik, für die Festigkeitsforschung und damit für die dabei überall mitwirkende Materialprüfung ebenso wie auf deren Verfahren, Geräte und Einrichtungen.
The radiation-induced degradation of PMMA is known to be inhibited by low-molecular-weight substances, mainly of aromatic structure. In the case of linear and angular condensated aromatic compounds a protection of 80 % was attained. The efficiency is proportional to the concentration up to beginning saturation. Its dependence from resonance energy and from the first excited singulet state allows the conclusion that the additives act by means of excitation transfer and radical scavenging. The yield of chain-scissions is noticed to be constant up to high doses. This suggests that the additives are not destroyed by reason of the considerable radiation resistance of aromatic compounds. The fact that the mixtures are more intensively coloured than the pure polymer in spite of lower degradation is in contradiction to this assumption. This colouration, not noticed at the pure additives at corresponding doses, is a sign of a significant decomposition of the additives combined with the protection of the polymer against degradation. The object of our investigation was to study this connection in detail with special regard to energy transfer.
The load partition in Mg-Y-Zn system is studied by means of synchrotron diffraction. in-situ tensile tests disclose LPSO phases were for the first time proved to behave as an efficient reinforcement in Mg-Y-Zn alloys, therefore they could be treated as “short-fibre composite” for the modeling of mechanical behaviour.
Epoxy/Carbon nanotube (CNT) composites are interesting materials that could be used in a wide variety of applications. In this study, CNT contents of 0.25, 0.5, 1 and 2 wt% were used for reinforcing epoxy. A nanoindentation device and a temperature regulating system were developed in order to investigate the effect of CNTs on the time-dependent properties of epoxy using relaxations and creep tests on the nano scale. The relaxation tests showed a significant shift for the relaxation spectrum towards shorter times with introducing a low CNT content of 0.25 wt%. Additionally, creep tests showed that both the holding time at a constant load and the unloading velocity have a major effect on the contact stiffness. However, there was no effect for the CNTs on the creep behavior with contents lower than 1 wt%, which was related to the presence of a percolation threshold around this value.
Fraktographischen Daten aus Schadensanalysen, Vergleichsversuchen und Vorhaben könnten der Fachöffentlichkeit im Bereich Fraktographie zur Verfügung gestellt werden, sofern das Urheber-recht es zulässt und außerdem ein geeignetes Medium existiert. Ein solches Medium könnte eine offene fraktographische online-Datenbank sein. Eine solche wird im Rahmen der AG Fraktographie im DVM-DGM Gemeinschaftsausschuss "Rasterelektronenmikroskopie in der Materialprüfung" zurzeit erarbeitet.