Herstellung, Mikrostruktur und Eigenschaften von kohlenstofflangfaserverstärkten Magnesiumlegierungen:
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Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1996
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Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 5]
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Beschreibung: | Zugl.: Erlangen-Nürnberg, Univ., Diss., 1996 |
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adam_text | Titel: Herstellung, Mikrostruktur und Eigenschaften von kohlenstofflangfaserverstärkten Magnesiumlegierung
Autor: Öttinger, Oswin
Jahr: 1996
FORTSCHRITTBERICHTE VW Dipl.-Ing. Oswin Öttinger, Hailerndorf Herstellung, Makrostruktur und Eigenschaften von kohlenstofflangfaserverstärkten Magnesium- legierungen Reihe 5 : Grund- und Werkstoffe Nr. 450 VW VERLAG
Inhalt V Inhalt 1 Einleitung und Zielsetzung l 2 Grundlagen und Stand der Technik 3 2.1 Magnesium und seine Legierungen 3 2.1.1 Allgemeine physikalische Eigenschaften von festem und flüssigem Magnesium 3 2.1.2 Überblick über die Magnesium-Gußlegierungen 5 2.2 Kohlenstoffasern als Verstärkungskomponente 7 2.2.1 Mikrostruktur und mechanische Eigenschaften der Kohlenstoffasern 7 2.2.2 Faserparadoxon und statistische Beschreibung der Festigkeit 9 2.3 Kohlenstoffaser/Magnesium-Verbundwerkstoffe 11 2.3.1 Thermodynamische Grundlagen 11 2.3.2 Herstellungsverfahren 12 2.3.3 Mischungsregel und Eigenschaftsprofil 14 3 Experimentelles 17 3.1 Verwendete Fasern und Matrixsysteme 17 3.1.1 Endlosfasem und Gewebe 17 3.1.2 Matrixwerkstoffe 19 3.2 Thermische Analyse 20 3.2.1 Thermogravimetrische Bestimmung des Faserschlichteanteils 20 3.2.2 Differential-Thermoanalyse 20 3.2.3 Dilatometermessungen 21 3.3 Messung von Dichte und Faservolumengehalt 22 3 .4 Mechanische Prüfungen 23 3.4.1 Einzelfaserzugversuch 2 3
VI Inhalt 3.4.2 Biegeprüfung an Verbundwerkstoffen 3.4.3 Zugprüfung an Matrix- und Verbundwerkstoff 3.4.4 Druckprüfung an Matrix- und Verbundwerkstoff 3.4.5 Dynamische mechanische Prüfung 3.5 Mikrostrukturelle Untersuchungen 3.5.1 Lichtmikroskopie 3.5.2 Rasterelektronenmikroskopie 3.5.3 Mikrosondenanalyse 4 Ergebnisse 4.1 Herstellung von Kohlenstoflfaser/Magnesium-Verbundwerkstoffen 4.1.1 Entschlichtung der Faser und Schmelzbereich der Matrix 4.1.2 Prinzip, Aufbau und Prozeßablauf der Gasdruckschmelzinfiltration 4.1.3 Einfluß der Prozeßparameter auf die Verbundeigenschaften und die Mikrostruktur 4.1.4 Veränderung der mechanischen Fasereigenschaften durch die V erbundherstellung 4.2 Eigenschaften und Mikrostruktur der verschiedenen unidirektional verstärkten Kohlenstoffaser/Magnesium-Systeme 4.2.1 Dichte und Faservolumengehalt 4.2.2 Differential-Thermoanalyse und Dilatometrie 4.2.3 Statische Verbundeigenschaften 4.2.4 Dynamische Verbundeigenschaften 4.2.5 Mikrostruktur und Werkstoffversagen 4.3 Eigenschaften von gewebeverstärkten AM 20 /T 300 J-Verbunden 4.3.1 Orientierungsabhängigkeit der Verbundeigenschaften 4.3.2 Einfluß der isothermen Auslagerung auf die mechanischen Verbundeigenschaften 4.3.3 Temperaturabhängigkeit der Zug- und Biegefestigkeit 4.3.4 Fraktographie 5 Diskussion 5.1 Bewertung des Gasdruckschmelzinfiltrationsverfahrens 5.2 Modellierung des Infiltrationsdrucks 24 li % 27 28 28 28 28 29 29 29 32 37 39 44 44 46 50 60 65 76 76 80 81 82 87 87 90
Inhalt VII 5.3 Auswirkungen der Mikrostruktur auf die mechanischen Eigenschaften der unidirektional verstärkten Kohlenstoffaser/Magnesium-Verbunde 95 5.4 Vergleich zwischen den experimentell bestimmten und nach der Mischungsregel berechneten Eigenschaften der unidirektionalen Verbünde 101 5.5 Einordnung der mechanischen Kohlenstoffaser/Magnesium-Verbund- eigenschaften in die Gruppe der langfaserverstärkten Werkstoffe 110 6 Zusammenfassung 113 7 Anhang 115 7.1 Durchmesser der Einzelfasem und geometrische Grundüberlegungen 115 7.2 Probengeometrien 119 7.3 Eigenschaften der unverstärkten Matrixsysteme und der Einzelfasem 121 7.4 Eigenschaften der unidirektional verstärkten Kohlenstoffaser/Mag- nesium-Verbünde 123 8 Literatur 125
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