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The tetragonal crystal- structure type of chalcopyrites (chemical formula AIBIIICVI2) is a superstructure of sphalerite type. The c/a ratio differs generally from the ideal value 2, i.e., the crystal structure is pseudocubically distorted. For CuInSe2 and CuGaSe2 thin films, simulations demonstrate that it is theoretically possible to reveal the tetragonality in electron backscatter-diffraction (EBSD) patterns for CuGaSe2, whereas it may not be possible for CuInSe2. EBSD experiments on CuGaSe2 thin films using the ”Advanced Fit” band-detection method show that it is possible to extract accurate misorientation-angle distributions from the CuGaSe2 thin film. Pole figures revealing the texture of the CuGaSe2 thin film are shown, which agree well with X-ray texture measurements from the same layer.
A new technique for investigation of interfacial dislocations in nickel-base superalloys by scanning electron microscopy is presented. At high temperatures the pressure of interfacial dislocations against the gamma/gamma'-interface causes grooves. This 'fingerprint of the dislocation network' is visualized by deep selective etching, which removes the gamma'-phase down to the gamma/gamma'-interface. Compared with transmission electron microscopy, the proposed method has important advantages: observation of large sample areas, no superposition of dislocations lying in different specimen depths, possibility of three-dimensional view of dislocation configurations, information about the dislocation mobility, reduced time for preparation and visualization. The method can be applied for multiphase materials where the interface is grooved by interfacial dislocations.
We have studied the anisotropic milling of Cu with respect to the milling rate and the milling topography, as well. The background is twofold: i) anisotropic milling has to be taken into account during the preparation of TEM specimens and in the manufacturing of micro parts from crystalline materials, and ii) the orientation depending milling behaviour can be used to generate topographies with specific properties with respect to, for example, adsorption, wear, and corrosion.
The hydrogen influence on the microstructure of the austenitic-ferritic Cr22-Ni5-Mo3 stainless steel was investigated. Cathodic hydrogen charging was performed electrochemically from aqueous solution of 0.1M H2SO4 with hydrogen entry promoter addition. The aim of this study was to reveal microstructural changes appearing during the hydrogen charging and particularly to clarify the occurrence of phase transformations induced by hydrogen. The specific changes in both phases of steel were observed. In the ferritic phase, strong increase of dislocation density was noticed. Longer time of hydrogen charging leaded also to the strips and twin plates formation in ferrite phase. In the austenitic phase, the generation of stacking faults, followed by the formation of α' martensite was remarked.
During focused ion beam microscopy (FIB) of crystalline materials imaging contrast and milling result are effected by orientation of the crystals with respect to the incident ion beam. This is due to the possibility of ion channeling along preferred crystal directions which effects the depth at which interaction between ions and specimen atoms takes place. As a result of channeling emission of ion induced secondary electrons (iiSE) and secondary ions (SI) as well as the sputter rate decreases.
Theoretical channeling orientations and critical angles can be calculated.
These effects have been studied quantitatively for polycrystalline recrystallized Cu as a typical model case.
The competitive growth of columnar grains in a single-grain selector, which is used for directional solidification of single-crystal blades from nickel-based superalloys, has been investigated by electron backscattered diffraction and local X-ray diffraction analysis. It has been found that the competitive grain growth in a starter block is determined by the crystallographic factor: rapidly growing grains with the axial orientation close to the [001] direction dominate in this part of the casting. For the competitive grain growth in a helicoidal separator, the geometric factor (the position of a grain at the input of the separator) is also important. The results obtained suggest that an appropriate geometry of the single-grain selector was chosen. In addition, the distribution of the orientations of columnar grains obtained by electron backscattered diffraction, can be used for approximate estimation of the yield of suitable (i.e., with the deviation of the axial orientation from the [001] direction within a specified tolerance) single-crystal blades.
Fatigue crack propagation investigations have been performed in austenitic-ferritic duplex stainless steel H22N5M3 in air and during hydrogen charging, using various frequencies of loading. Strong differences of crack propagation velocity depending on the test conditions were noticed. Lower frequency with applied hydrogen charging led to the huge increase of crack propagation velocity compared to the tests performed in air. To understand such a behaviour in each case and characterize crack mode, the samples were observed using electron back-scattered diffraction (EBSD). It was shown that in air, the fatigue crack propagation involved plastic deformation and the resulting cracks had ductile character. The presence of hydrogen led to more brittle mode of cracking. This effect was also connected with frequency of loading: lower frequency, which assured longer time for hydrogen-crack tip interaction, resulted in the highest crack propagation velocity and the brittle cracking mode with lower amount of plastic deformation. The performed observations indicated that the path of the crack went mostly transgranularly through both austenite and ferrite phases. Phase and grain boundaries were not the preferred paths for crack propagation.
Interphase boundary characterization in duplex steel and iron meteorites using EBSD technique
(2006)
The properties of materials are mainly described by the orientation distribution of the crystalline phases in a material. Beside the so considered anisotropy also the grain as well as phase boundaries are of extreme importance for a whole string of properties, e.g. the strength of a material. On the example of the interface between fcc and bcc iron the discovered and derived models are discussed. Although the common models are based on the crystal lattice description, the atomic configuration on the interface is analysed. Since experimentally a wide spread of orientations data appears the consideration of the frequency distribution is proposed to find at least the main orientation relationship between fcc and bcc. High-indexed pole figures as well as the Euler subspace are introduced in order to increase the accuracy and to compare different measurements. For the sake of simplicity EBSD measurements on iron meteorites are used since they commonly consist of large fcc single crystals which transformed to a low and very specific number of bcc grains. In special cases the described procedure could also be used for steels.
The orientation relationship (OR) between the bcc and fcc phase in the plessite microstructure of the iron meteorites Watson, Agpalilik and Gibeon has been analysed in a scanning electron microscope using electron back-scattered diffraction (EBSD). A very strong OR exists, independently on the analysed plessite type and the observed spreading of single orientation data. The agreement between the experimental orientation distribution and existing models varies for each meteorite. The black plessite in the Agpalilik corresponds to the Nishiyama-Wassermann model whereas the Duplex plessite of the Gibeon meteorite shows an OR close to the Kurdjumov-Sachs model. The Watson meteorite is strongly deformed so that a general OR is difficult to determine due to the blurred experimental orientation distribution.
Disc brakes are widely used in cars, trains, and other vehicles. For understanding the basic processes occurring during the friction process, information on the surface topography of brake pads and discs is needed, in addition to information about chemistry and thermodynamics. In this paper, samples of pads and discs were analysed using white light interferometry. The topography of the surfaces was measured quantitatively. Using software tools described in a previous paper [Wear 248 (2001) 121], the distributions of area, height, and slope of the contact patches were computed. Characteristic properties of the contact patches were found to describe the influence of the test parameters such as friction power and testing time.
The technical systems to be investigated are disc brakes and steel–steel rolling contact. The friction processes in a disc brake are rather complex and not yet understood in detail. This is mainly due to the complexity of the brake pad material, which consists of a wide variety of components, and the complexity of the chemical reactions occurring at the wear interface between brake disc and brake pad. Whereas partner projects are studying on the chemistry and the crystallography, we are analyzing the topographic properties of the surfaces involved on the microscopic scale. For this purpose, several methods are known. But besides high lateral
resolution, relatively large object fields and height ranges are needed. Interference microscopy was therefore chosen as the main method. This paper deals with its advantages and disadvantages in wear experiments.
Recent progress in the development of A1GaN/GaN heterostructure field effect transistors (HFETs) Shows the great potential towards high temperature / high power electronics. Nevertheless investigations on reliability properties of GaN-based devices are still at the beginning. The frequently used Ti/A1 based ohmic and Pt based Schottky contacts suffer from strong Degradation after aging at elevated temperatures. Therefore new contact systems have to be employed. Concerning the source and drain metallization we used an amorphous WSiN barrier layer as applied for GaAs on top of the Ti/Al-based ohmic contact. This technique significantly reduces the in-diffusion of the Au-containing overlayer, furthermore the barrier layer guaranties smooth contact morphology after RTA and aging, respectively. For the Schottky metallization the Ir/Au system was used. Reliability studies performed on HFET devices containing refractory Ti/A1/Ti/Au/WSiN ohmic and Ir/Au Schottky contacts demonstrate stable conditions during 120h aging at 500°C.
In the past few years, it has been discussed with increasing frequency, whether cube slip does occur in gamma' hardened nickel-base superalloys. Occurrence of cube slip has consequences for the modeling of orientation dependence of the CRSS. Until now, there are only few experimental investigations.
In principle, cube slip should be possible in primitive cubic lattices (e.g. L12 ordered gamma' phase) but not in face centered cubic ones (e.g. Ni solid solution). The most favourable specimen orientations are near [111], where the Schmid factors for this type of glide exceed those for octahedral systems.
There are two basic methods to detect cube slip: macroscopic slip trace analysis and Transmission electron microscopy (TEM) investigation of the dislocation structure. Few observations of cube slip by macroscopic slip traces are reported in the literature. But it is still uncertain under which test conditions cube slip occurs and what the dislocation mechanisms are. Cube slip was observed during tensile or compression tests of several first generation superalloys, but it seems not to occur during shear creep deformation (e.g. CMSX-4 at 980°C), and it is also lacking under conventional tensile or compression loading, if the gmma' particles are small. No observations were ever reported of dislocations gliding on {001} planes in matrix channels.
Die hier vorgestellte Großanlage zur Prüfung und Simulation von Bauteil schweißungen (GAPSI 16) mit einer Maximalprüfkraft von ±16 MN erlaubt wirklichkeitsnahe Analysen des Bau teilverhaltens während des Schwei ßens. Ein fundamentaler Vorteil ge genüber konventionellen Universal prüfmaschinen ist, Momente während des Schweißens mittels acht unabhän giger Hydraulikzylinder in zwei Prüf tischen aufbringen bzw. registrieren zu können.
Derzeitige Forschungsvorhaben sind zum einen Spannungs- und Verformungsvorgängen während des Schweißens von Blechen und zum anderen Modellen gewidmet, womit Kenngrößen für Flammrichtarbeiten ermittelt werden können. Simulations versuche an Großproben tragen we sentlich zu höherer Aussagesicherheit bei, zumal konventionelle Prüfmetho den mit einfachen Kleinproben und auch Berechnungen nach der Finite Elemente-Methode (FEM) stets Rand bedingungen und zumeist größere Idealisierungen enthalten. Dagegen weist die Großprüfanlage GAPSI 16 mit angepaßten Probengeometrien und Spannkräften einen neuen Weg.
Transmission electron microscopy study of rapid thermally annealed Pd/Ge contacts on In0.53Ga0.47As
(1996)
Phase formation in rapid thermally annealed Pd/Ge contacts on In0.53Ga0.47As has been investigated by means of cross-sectional transmission electron microscopy, convergent-beam electron diffraction, and energy-dispersive x-ray analysis. Solid-phase regrowth is observed to occur similarly as in Pd/Ge contacts on GaAs or InP. The reaction starts at low temperatures with the formation of an amorphous Pd–In–Ga–As layer, which crystallizes at elevated temperatures yielding hexagonal Pd4In0.53Ga0.47As being first described in this work. At temperatures .250 °C, this phase decomposes due to epitaxial solid-phase regrowth of In0.53Ga0.47As and formation of Pd–Ge phases. The stable composition is reached at temperatures .350 °C with excess Ge diffused through top Pd–Ge to the contact interface and growing epitaxially on the semiconductor.
Zur Aktivierung der im Schrifttum vorhandenen Werte an Wissen ist die Dokumentation unbedingt erforderlich, denn der Umfang an Informationen u. dgl. überschreitet das Aufnahmevermögen jedes Einzelnen.
Nachdem kurz auf die Bedeutung der Dokumentation hingewiesen wurde, wurden Einzelheiten über das Erfassen, Sichten, Überprüfen und Sammeln des Fachwissens angegeben. Als Grundlage für die gesamte Arbeit ist die Schaffung eindeutiger Begriffe mit präziser Aussage erforderlich. Auf die auf diesem Gebiete vorliegenden Arbeiten wird hingewiesen.
Von ausschlaggebender Bedeutung ist die Ordnung und Aufschlüsselung des Gesamtgebietes, damit die Schrifttumsangaben schnell, sicher und zuverlässig geordnet und wieder gefunden werden können. Die bereits vorhandenen Ordnungssysteme werden kurz gekennzeichnet.
In den letzten Jahren hat die Verwendung von Kunststoffen im Bauwesen einen erheblichen Aufschwung genommen. Hierbei hat nicht nur der Umsatz, sondern auch der Verwendungsumfang von Jahr zu Jahr zugenommen, was nicht zuletzt seine Ursache in den Variationsmöglichkeiten der Eigenschaften von Kunststoffen hat. So befindet sich eine Vielzahl von Kunststoff-Erzeugnissen für das Bauwesen mit unterschiedlichen Eigenschaften auf dem Markt. Um Bauherren, Bauträgern und Architekten eine Übersicht über geeignete Kunststoff-Erzeugnisse und ihre technischen Anwendungsmöglichkeiten im Bauwesen zu geben, ist vom Bundesministerium für Wohnungswesen, Städtebau und Raumordnung die Aufstellung eines Verzeichnisses „Kunststoffe im Bauwesen“ angeregt worden. Dieses Verzeichnis soll die Anwendung von solchen Kunststoff-Erzeugnissen erleichtern, die sich als geeignet und bewährt herausgestellt haben. Dadurch wird indirekt eine Steigerung der Güte, der baulichen Ausführung und Wohnungsausstattung ermöglicht, überdies wird das Kunststoff-Verzeichnis dazu beitragen, Vorurteile gegen die Verwendung von Kunststoffen zu beseitigen. Das Verzeichnis hat keinerlei amtlichen Charakter, wobei jedoch angenommen wird, das sich auch amtliche Stellen des Verzeichnisses bedienen werden. Es enthält keine Preisangaben.
In den letzten Jahren hat die Verwendung von Kunststoffen im Bauwesen einen erheblichen Aufschwung genommen. Hierbei hat nicht nur der Umsatz, sondern auch der Verwendungsumfang von Jahr zu Jahr zugenommen, was nicht zuletzt seine Ursache in den Variationsmöglichkeiten der Eigenschaften von Kunststoffen hat. So befindet sich eine Vielzahl von Kunststoff-Erzeugnissen für das Bauwesen mit unterschiedlichen Eigenschaften auf dem Markt. Um Bauherren, Bauträgern und Architekten eine Übersicht über geeignete Kunststoff-Erzeugnisse und ihre technischen Anwendungsmöglichkeiten im Bauwesen zu geben, ist vom Bundesministerium für Wohnungswesen, Städtebau und Raumordnung die Aufstellung eines Verzeichnisses „Kunststoffe im Bauwesen“ angeregt worden. Dieses Verzeichnis soll die Anwendung von solchen Kunststoff-Erzeugnissen erleichtern, die sich als geeignet und bewährt herausgestellt haben. Dadurch wird indirekt eine Steigerung der Güte, der baulichen Ausführung und Wohnungsausstattung ermöglicht, überdies wird das Kunststoff-Verzeichnis dazu beitragen, Vorurteile gegen die Verwendung von Kunststoffen zu beseitigen. Das Verzeichnis hat keinerlei amtlichen Charakter, wobei jedoch angenommen wird, das sich auch amtliche Stellen des Verzeichnisses bedienen werden. Es enthält keine Preisangaben.
Das Staatsbad Oeynhausen bot einen würdigen Rahmen für den DVM-Tag. Die große Zahl der Teilnehmer und Gäste — es waren annähernd 350 Teilnehmer aus neun Ländern anwesend — unterstreicht eindrucksvoll die Bedeutung, die dieser Tagung in in- und ausländischen Fachkreisen beigemessen wird. 15 Vorträge über Fragen aus den verschiedensten Stoffbereichen ließen klar erkennen, daß die bleibende Verformung von Werkstoffen und ihre Prüfung ein von der Stoffart unabhängiges, allgemeines Problem für Wissenschaft und Technik ist. Den Teilnehmern war auch Gelegenheit gegeben, in persönlichem Gespräch ihre Erfahrungen und Erkenntnisse auszutauschen.
Bei der Begrüßung der Teilnehmer durch den bisherigen Vorsitzenden, Prof. Dr.-Ing. habil. H. Diergarten, Schweinfurt, wird dem Staatsbad Oeynhausen und seinem Kurdirektor Dr. med. habil. Schmid im Namen des DVM für das Entgegenkommen und die Gastfreundschaft gedankt. Ein ehrendes Gedenken gilt den unvergessenen Verstorbenen Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. h. E. Siebel, Prof. Dr.-Ing. E. H. Schulz, Prof. Dr. rer. nat. W. Weltzien, Prof. Dr. phil. O. Dahl und Prof. Dr.-Ing. E. Houdremont, mit denen der DVM in verhältnismäßig kurzer Zeit viele führende Männer verloren hat.
Eine rationelle, verarbeitungs- und anwendungsgerechte Nutzung der Werkstoffe ist ohne Anwendung der Materialprüfung nicht mehr denkbar. Zu Beginn der industriellen Entwicklung beschränkte sich die Materialprüfung mit einfachen technologischen Prüfungen auf eine Gleichmäßigkeitskontrolle. Dies änderte sich mit der Zunahme der Vielfalt der Probleme. An die Werkstoffe werden immer höhere Ansprüche und Sonderwünsche gestellt. So werden neue Werkstoffe geschaffen, deren Eigenschaften, ohne daß man auf Erfahrung zurückgreifen kann, im Laboratorium geprüft werden müssen, bevor sie sich im Betrieb bewähren sollen. Bei der Breite des Anwendungsgebietes sind Wissenschaftler und Ingenieure aller technischen Zweige an der Materialprüfung beteiligt. Um allen die Möglichkeit zu geben, Fragen gleicher Natur auch gemeinsam zu behandeln, wurde bereits 1896 der DVM unter A. Martens gegründet. Ziel des DVM ist es, die Entwicklung und Kenntnisse sowie die Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Materialprüfung zu fördern. Dies geschieht durch die Herausgabe der Zeitschrift „Materialprüfung“, durch Versand der „Zwanglosen Mitteilungen“, durch Veranstaltung von Kolloquien und nicht zuletzt durch die alle zwei Jahre wiederkehrende Veranstaltung des DVM-Tags.
Zum neuen ersten Vorsitzenden des DVM wurde in der am 11. März abgehaltenen Mitgliederversammlung Prof. Dr. mont. H. Krainer gewählt und der Senior der Materialprüfung in Deutschland, Bundesbahndirektor i. R. Dr.-Ing. R. Kühnel in Anerkennung seiner großen Verdienste zum Ehrenmitglied ernannt.
Kunststoffe im Bauwesen
(1962)
In den letzten Jahren hat die Verwendung von Kunststoffen im Bauwesen einen erheblichen Aufschwung genommen. Hierbei hat nicht nur der Umsatz, sondern auch der Verwendungsumfang von Jahr zu Jahr zugenommen, was nicht zuletzt seine Ursache in den Variationsmöglichkeiten der Eigenschaften von Kunststoffen hat. So befindet sich eine Vielzahl von Kunststoff-Erzeugnissen für das Bauwesen mit unterschiedlichen Eigenschaften auf dem Markt. Um Bauherren, Bauträgern und Architekten eine Übersicht über geeignete Kunststoff-Erzeugnisse und ihre technischen Anwendungsmöglichkeiten im Bauwesen zu geben, ist vom Bundesministerium für Wohnungswesen, Städtebau und Raumordnung die Aufstellung eines Verzeichnisses „Kunststoffe im Bauwesen“ angeregt worden. Dieses Verzeichnis soll die Anwendung von solchen Kunststoff-Erzeugnissen erleichtern, die sich als geeignet und bewährt herausgestellt haben. Dadurch wird indirekt eine Steigerung der Güte, der baulichen Ausführung und Wohnungsausstattung ermöglicht, überdies wird das Kunststoff-Verzeichnis dazu beitragen, Vorurteile gegen die Verwendung von Kunststoffen zu beseitigen. Das Verzeichnis hat keinerlei amtlichen Charakter, wobei jedoch angenommen wird, das sich auch amtliche Stellen des Verzeichnisses bedienen werden. Es enthält keine Preisangaben.
In der vorliegenden Note beginnen wir mit der Untersuchung eines partiellen Differentialoperators vierter Ordnung, der in der Mechanik bei der Behandlung von rechteckigen, isotropen, schubbeanspruchten Platten eine Rolle spielt. Zunächst soll bewiesen werden, daß der genannte Operator in einem Hilbertschen Raume L2 nach unten halbbeschränkt ist. Später gedenken wir Betrachtungen über Fortsetzbarkeit und Darstellbarkeit durch Kernmatrizen anzustellen.