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Die volle Leistung einer auf Reibung basierenden Bremse wird erst nach einem Einlaufvorgang erreicht. Dieser ist notwendig, um auf Belag und Scheibe eine sogenannte Reibschicht aufzubauen. Da diese Zwischenschicht das Reibungsverhalten des Systems maßgeblich bestimmt, ist es wichtig, sich Klarheit über ihre chemische Zusammensetzung, Mikrostruktur und die daraus resultierenden Eigenschaften zu verschaffen.
Als Basismaterial diente ein phenolharzgebundener Belag Jurid 57-62, der mit verschiedenen Parametern (Flächenpressung und Umdrehungsgeschwindigkeit) gegen eine Stahlscheibe getestet wurde. Es wurden Dauerbremsungen von jeweils einer Stunde bzw. bis zu einem maximalen Belagverschleiß von 1 mm simuliert, wobei die Entwicklung der Reibzahl und die Oberflächentemperatur der Scheibe registriert wurde.
Zur Analyse der Reibschichten auf dem Bremsbelag wurden mehrere Methoden parallel angewandt. So wurden Verschleißpartikel, die aus der Reibschicht stammen, gesammelt bzw. abgekratzt und nach Dispergieren auf Kohlefolien direkt im Transmissionselektronenmikros-kop (TEM) untersucht. Ferner wurden von einigen ausgesuchten Belagproben Mikrotom-schnitte sowie dünne Querschnittsfolien für die TEM-Untersuchung präpariert, um den Verbund Reibschicht-Grundmaterial darstellen zu können. Als Ergänzung wurden ferner oberflächenmorphologische und –analytische Verfahren wie REM/EDX und ESCA eingesetzt.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Reibschicht nanokristallin ist, und dass fast alle anorganischen Bestandteile des Bremsbelags sowie Eisenoxid von der Bremsscheibe in sehr fein verteilter Form vorliegen. Bei Belägen ohne Metallanteil bildet eine Barium-Eisen-Sulfatphase offenbar die Grundstruktur der Reibschicht, während auf eisenhaltigen Belägen Eisenoxid dominierend ist. Die nanokristalline Mikrostruktur entsteht, ähnlich wie beim mechanischen Legieren, durch einen Mahlvorgang von Verschleißpartikeln zwischen den Reibpartnern. Bei Überlastung des Belags tritt Zersetzung der Polymer-Bindephase ein, was zu einem raschen Anstieg der Verschleißrate führt.
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.
Our aim is the application of LIBS as a simple, quasi on-line method for the non-destructive testing of concrete. Concrete is naturally inhomogeneous. Therefore we must take into account the local variation of the element composition using a statistical analysis. Depending on how much cement and aggregate is measured with each laser pulse, a scan on the surface of a concrete specimen produces a distribution of points in the Rankin diagram which is used to characterise the concrete.
Abfallrecht
(2000)
Gefahrgutrecht
(2000)
Gefährliche Güter sind
Stoffe und Gegenstände,
von denen auf Grund ihrer Natur, ihrer Eigenschaften
Sonderkolloquiumsreihe “Europäisches technisches Recht und seine Bedeutung für die BAM”
Workshop Gefahrstoffe/Gefahrgüter, 24. Nov. 2000, Gefahrgutrecht, Dr. Peter Blümel
oder ihres Zustandes im Zusammenhang mit der
Beförderung Gefahren für die öffentliche Sicherheit
und Ordnung, insbesondere für die Allgemeinheit, für
wichtige Gemeingüter, für Leben und Gesundheit von
Menschen sowie für Tiere und Sachen ausgehen können.
The successive fatigue failure process, i.e. crack initiation and growth up to electrical failure, has been investigated for a flip chip configuration. A cracked and uncracked solder bump was analysed using an unified viscoplastic constitutive model (Chaboche). The electrical failure of a bump seems to be reached in general not before a deep crack has grown into the bump. In order to update the actual loading situation two different cracked structures were calculated.
The finite element method was used to simulate the thermo-mechanical behaviour of a flip chip under thermocyclic loading between -55°C (-67°F) and 125°C (257°F). In order to simulate realistically the inelastic material response of the solder bump, Chaboche's viscoplastic material model instead of a classical ORNL-theory was implemented into the finite element code ABAQUS and applied to a flip chip configuration. This so-called unified constitutive model is able to describe the Bauschinger effect as well as the creep/plasticity interaction. Herewith the influence of the substrate material on the inelastic deformation behaviour of a tin-lead solder bump was analysed. A comparison is given with respect to the influence of the two substrate materials namely Al<sub>2</sub>O<sub>3 </sub> and our self-developed Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCC) on the inelastic response of the Sn60Pb40 eutectic solder material. It may be shown that the thermoelastic behaviour of the LTCC substrate significantly reduces the cyclic stresses in the bump compared to Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> as well as the cumulative inelastic strain which is responsible for the development of damage and hence flip chip failure
Tribologische Untersuchungen an neuen PTFE-Verbundwerkstoffen für den Einsatz in kryogenen Medien
(2000)
In der Beurteilung der Schweißbarkeit für die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Bauteilen fanden bisher die aus der Interaktion zwischen den Werkstoffen und der Konstruktion resultierenden thermomechanischen Belastungen während des Schweißens und der nachfolgenden Abkühlung unter konstruktiv bedingter Schrumpfbehinderung häufig nur wenig Beachtung. Gegenüber bisherigen Untersuchungen an Kleinproben wurden daher im Rahmen dieser Arbeit bauteilrelevante Schweißverbindungen unter realistischen Spannungsverteilungen geprüft. Diese Bauteilschweißversuche wurden in einer speziellen Großprüfanlage unter Variation der Schrumpfbehinderung, des Grund- und Zusatzwerkstoffes sowie der Streckenenergie durchgeführt. Dabei erweist sich das Konzept des Einspanngrades als geeignet, um die reale konstruktionsbedingte Schrumpfbehinderung auf die Versuchsanlage zu transferieren. Mittels online-Aufzeichnungen der Reaktionskräfte und -momente konnte gezeigt werden, wie sich diese Einzeleinflussgrößen jeweils auf die Höhe und den Verlauf der Reaktionskräfte und -momente auswirken und welche Bedeutung sie für die Einschätzung des Belastungsniveaus in Form von Spannungen und Dehnungen in Bauteilen besitzen. Unter anderem stellte sich heraus, dass unter relativ geringen Einspanngraden eine unkritische Eigenbelastung des Bauteiles vorliegt, jedoch bei hoher Steifigkeit die thermomechanische Beanspruchung bis zum Riss führen kann. In dieser Arbeit wurde erstmalig die Wirkung der Festigkeit von Zusatzwerkstoffen auf die Spanungs-Dehnungsverteilung unter definierter Schrumpfbehinderung am Bauteil untersucht. Es zeigte sich, dass unabhängig vom Grundwerkstoff ein hochfester Schweißzusatz zu geringeren Reaktionskräften führt als beim Schweißen mit einem Schweißzusatz mit vergleichsweise niedrigerer Festigkeit. Weiterhin wurde der Dehnungsverlauf beim und nach dem Schweißen unter definierter Schrumpfbehinderung mittels Dehnungsmessstreifen und einem Wegmesssystem bestimmt. Abhängig vom Schweißnahtabstand und dem Einspanngrad traten charakteristische Verformungsverläufe auf. Anhand dieser Ergebnisse konnte eine bisher ungebräuchliche jedoch notwendige Aufteilung der Schweißung in Nah- und Fernfeld erfolgen. Mit der inkrementellen Bohrlochmethode wurden die Eigenspannungen im Nahtbereich unter Einspannung, nach dem Entlasten und nach dem Wiederbelasten auf das Niveau der ursprünglich wirkenden Reaktionskräfte der Proben ermittelt und mit röntgenografischen Werten verglichen. Der Zusammenhang zwischen Einspanngrad und den Nahteigenspannungen lässt sich durch einen einfachen funktonalen Ansatz beschreiben. Den Untersuchungen wurde aufgrund der auf diesem Gebiet vorliegenden sehr unzusammenhängenden Literatur ein detaillierter Kenntnisstand vorangestellt.
A recently developed theoretical model represents the generalization of the indentation of a sphere into an infinite homogeneous halfspace to the problem of a Hertzian load acting on a halfspace covered with one or more films having different elastic properties. The model allows the analytical calculation of the complete elastic stress field and the deformations within the films and the substrate. Some results of the model shall be confirmed by nanoindentation experiments using an UMIS-2000 nanoindenter into Si3N4/SiO2 and SiO2/ Si3N4 double layers on BK7 glass and Si(100) single crystal. The materials used allow accurate measurements due to their homogeneous, amorphous structure as well as low surface and interface roughness. After the determination of the instrument compliance and the real, depth dependent indenter radius the measured loaddepth data are compared with calculated results. It is shown that measurement results can be correctly interpreted by the model. The onset of plastic deformation is investigated for the same samples by multiple partial unloading experiments with a 4-µm radius diamond sphere. The critical load at which a first deviation from a wholly elastic response occurs is used for a stress calculation with the model. The mechanical behavior of the different film combinations is interpreted by means of the von Mises comparison stress. The measured results, together with the analytical modeling, allow an optimization of the thickness and modulus of the individual layers to get a maximum mechanical stability.