Positronenlebensdauerspektroskopieuntersuchungen zum Sinterprozeß in Metallpulverpreßlingen: der Einfluß von Gefüge und Mikrostruktur auf den Materialtransport
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1997
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 3
2 SINTERN - PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN 7
2.1 FUER DEN SINTERPROZESS RELEVANTE KRISTALLDEFEKTE. 8
2.1.1 EINFLUSS VON PUNKTDEFEKTEN: DIFFUSION . 8
2.1.2 LINIENDEFEKTE - VERSETZUNGEN . 9
2.1.3 OBERFLAECHEN UND GRENZFLAECHEN. 10
2.1.4 LEERSTELLENAGGLOMERATE, VOIDS UND MIKROPOREN. 10
2.2 HOCHTEMPERATURPLASTIZITAET IN METALLISCHEN WERKSTOFFEN . 10
2.3 FESTPHASENSINTERN VON EINKOMPONENTIGEN SYSTEMEN. 12
2.4 MECHANISMEN DES MATERIALTRANSPORTS. 15
2.4.1 ANFANGSSTADIUM: KLASSISCHES ZWEITEILCHENMODELL. 15
2.4.2 ZWISCHENSTADIUM: SINTERN ALS KRIECHPROZESS. 18
2.4.3 ENDSTADIUM: INNERES SINTERN.20
2.4.4 DIE ROLLE VON UEBERSCHUSSLEERSTELLEN.20
2.4.5 MODIFIZIERTES ZWEITEILCHENMODELL.20
3 METHODEN ZUM NACHWEIS VON KRISTALLDEFEKTEN 27
3.1 POSITRONENANNIHILATION - LEBENSDAUERMESSUNGEN.27
3.1.1 WECHSELWIRKUNGEN VON POSITRONEN IM FESTKOERPER.28
3.1.2 DAS TRAPPINGMODELL.32
3.1.3 PRINZIPIELLER AUFBAU ZUR LEBENSDAUERMESSUNG.35
3.1.4 QUELLKORREKT;UR.36
3.1.5 ZERLEGUNG MEHRKOMPONENTIGER SPEKTREN.37
3.1.6 MOEGLICHKEITEN UND GRENZEN DER DEFEKTANALYSE.38
3.1.7 POSITRONENANNIHILATION IN POROESEN UND FEINKRISTALLINEN
MATERIALIEN.40
3.2 ROENTGENBEUGUNG.43
3.3 TRANSMISSIONSELEKTRONENMIKROSKOPIE.44
4 SCHWINDUNGSUNTERSUCHUNGEN UND DEFEKTANALYSE 47
4.1 EXPERIMENTELLE VORGEHENSWEISE.47
4.1.1 PULVER CHARAKTERISIERUNG.47
4.1.2 SINTERN .48
4.1.3 POSITRONENLEBENSDAUER.49
4.1.4 ELEKTRONENBESTRAHLUNG.49
4.1.5 PLASTISCHE DEFORMATION .50
4.2 FCC-METALLE KUPFER UND NICKEL. 50
4.2.1 METALLOGRAPHIE. 50
4.2.2 POSITRONENLEBENSDAUER - DEFEKTANALYSE.53
4.2.3 LINENPROFILANALYSE DER ROENTGENBEUGUNG.62
1
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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2
INHALTSVERZEICHNIS
4.2.4 TRANSMISSIONSELEKTRONENMIKROSKOPIE.62
4.3 BCC-METALL WOLFRAM - VARIATION DER PULVERTEILCHENGROESSE .62
4.3.1 METALLOGRAPHISCHE UNTERSUCHUNGEN.63
4.3.2 POSITRONENLEBENSDAUERMESSUNGEN. 64
4.3.3 LINIENPROFILANALYSE DER ROENTGENBEUGUNG.69
5
DISKUSSION DER ERGEBNISSE
5.1 FRUEHERE UNTERSUCHUNGEN.
5.2 RESULTATE DER DEFEKTANALYSE.
5.2.1 KUPFER UND NICKEL.
5.2.2 WOLFRAM.
5.3 SCHWINDUNGSRATEN ANHAND VON SINTERMODELLEN . . .
5.3.1 ZWEITEILCHENMODELL.
5.3.2 NABARRO-HERRING- UND COBLEKRIECHEN .
5.3.3 MODIFIZIERTES ZWEITEILCHENMODELL.
5.4 RELEVANZ EINZELNER DEFEKTARTEN FUER DEN SINTERPROZESS
71
71
V
73
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79
6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK
DANKSAGUNG
A HERLEITUNG EINIGER WICHTIGER BEZIEHUNGEN
A.L LAPLACE GLEICHUNG UND KELVIN-THOMSON GLEICHUNG .
A.2 LEERSTELLENBILDUNGSENTHALPIE.
A.3 KRIECHGLEICHUNGEN .
A.4 THERMISCHE STABILITAET VON LEERSTELLENCLUSTERN . . . .
B LISTE DER SYMBOLE
93
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
97
TABELLENVERZEICHNIS
99
LITERATURVERZEICHNIS
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