Werkstoffwissenschaft:
Gespeichert in:
| Format: | Buch |
|---|---|
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Weinheim
Wiley-VCH
2007
|
| Ausgabe: | 9. Aufl., 1. Nachdr. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XIII, 564 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 9783527305353 |
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
Vorwort zur 9. Auflage V
1 Einleitung 1
2 Zustände des festen Körpers 4
2.1 Kristalliner Zustand 6
2.1.1 Raumgitter und Kristallsysteme 7
2.1.2 Bravais-Gitter und Kristallstruktur 8
2.1.3 Analytische Beschreibung des Raumgitters 11
2.1.4 Polkugel und stereographische Projektion 17
2.1.5 Bindung im Festkörper 20
2.1.5.1 Aufbau und Energieniveaus der Atomhülle 24
2.1.5.2 Ionenbindung 29
2.1.5.3 Kovalente Bindung (Atombindung) 31
2.1.5.4 Metallbindung 33
2.1.5.5 Nebenvalenzbindung 34
2.1.5.6 Mischbindung 36
2.1.6 Koordination 37
2.1.7 Elementstrukturen 39
2.1.7.1 Krz Struktur (Wolfram-Typ) 39
2.1.7.2 Kfz Struktur (Kupfer-Typ) 41
2.1.7.3 Hexagonal dichteste Struktur (Magnesium-Typ) 42
2.1.8 Legierungsstrukturen 42
2.1.8.1 Austauschmischkristalle 43
2.1.8.2 Überstrukturen 44
2.1.8.3 Einlagerungsmischkristalle 45
2.1.8.4 Intermetallische Phasen 46
2.1.9 Ionenstrukturen 50
2.1.10 Molekülstrukturen 56
2.1.10.1 Atombindung in Polymeren 56
2.1.10.2 Zwischenmolekulare Wechselwirkungen in Polymeren 58
2.1.10.3 Aufbauprinzip und Infrastruktur von Makromolekülen 60
2.1.10.3.1 Konstitution von Makromolekülen 60
2.1.10.3.2 Konfiguration von Makromolekülen 63
2.1.10.3.3 Konformation von Makromolekülen 64
2.1.10.4 Kristallstruktur von Polymeren 67
2.1.10.5 Modifizierung von Polymeren 73
2.1.11 Realstruktur 77
2.1.11.1 Nulldimensionale Gitterstörungen 78
2.1.11.2 Eindimensionale Gitterstörungen 81
2.1.11.3 Zweidimensionale Gitterstörungen 91
2.1.11.3.1 Stapelfehler 91
2.1.11.3.2 Antiphasengrenzen 92
2.1.11.3.3 Grenzflächen 93
2.1.11.3.4 Grenzflächen in nanokristallinen Materialien 101
2.1.11.4 Dreidimensionale Gitterstörungen und Defektwechselwirkungen 103
2.2 Zustand unterkühlter Schmelzen und Glaszustand 106
2.2.1 Charakteristik des Zustandes unterkühlter Schmelzen und des
Glaszustandes 106
2.2.2 Strukturmodelle silicatischer Gläser 107
2.2.3 Struktur amorpher Polymere 112
2.2.4 Strukturmodelle amorpher Metalle 113
Literaturhinweise 115
3 Übergänge in den festen Zustand 116
3.1 Übergang vom flüssigen in den kristallinen Zustand 119
3.1.1 Keimbildung und -Wachstum bei Metall- und Ionenkristallen 121
3.1.1.1 Erstarrung von Schmelzen 127
3.1.1.2 Kristallisation aus Lösungsmitteln 130
3.1.1.3 Kristallisation von unterkühlten Glasschmelzen (Entglasung) 135
3.1.2 Kristallisation von Polymeren 136
3.1.2.1 Einfiuss der Molekülstruktur auf die Kristallisation 137
3.1.2.2 Keimbildung und Kristallwachstum 137
3.1.3 Abscheidung aus kolloidalen Lösungen 142
3.2 Übergang in den Zustand der unterkühlten Schmelze und in den
Glaszustand 144
3.2.1 Änderung der Viskosität bei der amorphen Erstarrung 349
3.2.2 Phasentrennung im Zustand der unterkühlten Schmelze 151
3.2.3 Amorphe Erstarrung von Metallen und Legierungen 153
3.3 Übergang aus dem gasförmigen in den kristallinen Zustand 157
Literaturhinweise 161
4 Phasenumwandlungen im festen Zustand 163
4.1 Umwandlungen mit Änderung der Struktur 167
4.1.1 Allotrope Umwandlungen des SiO2 167
4.1.2 Die y-a- Umwandlung des Eisens 171
4.1.3 Martensitische Umwandlungen 172
4.1.4 Massivumwandlung 174
I
4.1.5 Umwandlungsbesonderheiten bei Polymeren 175
4.2 Umwandlungen mit Änderung der Konzentration 176
4.3 Umwandlungen mit Änderung der Konzentration und der
Struktur ISO
4.3.1 Ausscheidungsumwandlung 180
4.3.2 Eutektoider Zerfall 182
4.4 Ordnungsumwandlungen 184
4.5 Nichtkonventionelle Phasenbildung 187
4.5.1 Metastabile Phasenbildung in dünnen Schichten 188
4.5.2 Mechanisches Legieren von Pulvern 191
Literaturhinweise 194
5 Zustandsdiagramme 195
5.1 Thermodynamische Grundlagen 195
5.2 Experimentelle Methoden zur Aufstellung von Zustands-
diagrammen 203
5.3 Grundtypen der Zustandsdiagramme von Zweistoffsystemen 208
5.3.1 Zustandsdiagramm eines Systems mit vollständiger Mischbarkeit der
Komponenten im festen und flüssigen Zustand 208
5.3.2 Zustandsdiagramm eines Systems mit vollständiger Mischbarkeit der
Komponenten im flüssigen und vollständiger Unmischbarkeit im festen
Zustand 211
5.3.3 Zustandsdiagramm von Systemen mit vollständiger Mischbarkeit der
Komponenten im flüssigen und teilweiser Mischbarkeit im festen
Zustand 213
5.3.4 Zustandsdiagramme von Systemen mit intermetallischen Phasen 216
5.3.5 Weitere Umwandlungen im festen Zustand 217
5.4 Einführung in Mehrstoffsysteme 219
5.5 Realdiagramme 223
5.5.1 Eisen-Kohlenstoff-Diagramm 223
5.5.2 Zustandsdiagramm des Systems Kupfer-Zinn 227
5.5.3 Zustandsdiagramm des Systems SiO2-a-Al2O3 229
5.5.4 Zustandsdiagramme von Polymermischungen 230
5.6 Ungleichgewichtsdiagramme 232
5.6.1 Ausbildung von Ungleichgewichtsgefügen 232
5.6.2 Zeit-Temperatur-Umwandlungs-Diagramme 235
5.6.3 Zeit-Temperatur-Auflösungs-Diagramme 239
5.6.4 ZTR-Diagramme bei Kopplung von Umwandlungs- und
Umformvorgängen 240
Literaturhinweise 243
6 Gefüge der Werkstoffe 245
6.1 Gefüge 245
6.2 Oberfläche 250
6.3 Herstellung der Schlifffläche 255
6.4 Entwicklung des Gefüges 259
6.4.1 Ätzen in Lösungen 260
6.4.2 Gefügeentwicklung bei hohen Temperaturen 266
6.4.3 Entwicklung des Gefüges durch Ionenätzen 267
6.5 Sichtbarmachen des Gefüges 268
6.5.1 Lichtmikroskopische Gefügebetrachtung 268
6.5.2 Gefügebetrachtung mithilfe des akustischen Reflexionsraster-
mikroskopes 271
6.5.3 Elektronenmikroskopische Gefügebetrachtung 271
6.5.4 Untersuchung mit der Mikrosonde 273
6.6 Quantitative Gefügeanalyse 273
6.6.1 Flächenanalyse 275
6.6.2 Linearanalyse 276
6.6.3 Charakterisierung der Form und Orientierung der
Gefügebestandteile 278
6.6.4 Punktanalyse 279
6.7 Gefüge-Eigenschafts-Beziehungen 280
6.7.1 Einphasige Gefüge 282
6.7.2 Mehrphasige Gefüge 284
Literaturhinweise 290
7 Thermisch aktivierte Vorgänge 292
7.1 Diffusion 294
7.1.1 Platzwechselmechanismen 296
7.1.2 Diffusionsgesetze 301
7.1.3 Bildung von Diffusionsschichten 305
7.1.4 Diffusionsgesteuerte Vorgänge 307
7.1.4.1 Diffusionskriechen 307
7.1.4.2 Versetzungskriechen 308
7.1.4.3 Sintern 310
7.2 Kristallerholung und Rekristallisation 314
7.2.1 Kristallerholung 314
7.2.2 Rekristallisation 316
7.2.3 Kornwachstum 321
7.2.4 Rekristallisationstexturen 328
Literaturhinweise 328
8 Korrosion 329
8.1 Korrosion der Metalle in wässrigen Medien 335
8.1.1 Grundlagen der elektrolytischen Korrosion 335
8.1.1.1 Elektrochemische Spannungsreihe und Korrosionsvorgänge 338
8.1.1.2 Geschwindigkeit elektrochemischer Reaktionen 342
8.1.2 Gleichförmige Korrosion 345
8.1.3 Passivität und Inhibition 349
8.1.4 Korrosionselemente 354
8.1.5 Lochkorrosion 358
8.1.6 Selektive und interkristalline Korrosion 361
8.1.7 Spannungsrisskorrosion 363
8.1.8 Schwingungsrisskorrosion 365
8.2 Korrosion anorganisch-nichtmetallischer Werkstoffe in wässrigen
Medien 366
8.3 Korrosion von Polymeren in flüssigen Medien 368
8.3.1 Begrenzte und unbegrenzte Quellung 369
8.3.2 Schädigung durch chemische Reaktionen 372
8.3.3 Spannungsrisskorrosion von Polymeren 373
8.4 Korrosion in Schmelzen 374
8.4.1 Korrosion von Metallen in durch Ablagerungen gebildeten
Schmelzen 375
8.4.2 Korrosion feuerfester Baustoffe in Schmelzen 377
8.5 Korrosion der Metalle in heißen Gasen 378
8.5.1 Oxidation (Zündern) von Eisen 379
8.5.2 Oxidation von Legierungen 381
8.5.3 Schädigung von Stahl durch Druckwasserstoff 382
8.5.4 Aufkohlung und Metal Dusting 383
8.6 Korrosion feuerfester Werkstoffe in heißen Gasen 384
8.7 Korrosionsschutz 385
8.7.1 Passiver Korrosionsschutz 386
8.7.2 Aktiver Korrosionsschutz 387
Literaturhinweise 388
9 Mechanische Erscheinungen 390
9.1 Reversible Verformung 391
9.1.1 Linearelastische Verformung 392
9.1.2 Energie-und entropieelastische Verformung 394
9.1.3 Anelastische Verformung 395
9.1.4 Pseudoelastische Verformung 396
9.2 Plastische Verformung 397
9.2.1 Geometrie der plastischen Verformung von Einkristallen 398
9.2.2 Mechanismus der plastischen Verformung 401
9.2.2.1 Theoretische Festigkeit 401
9.2.2.2 Entstehen und Wechselwirkung von Versetzungen 403
9.2.2.3 Wechselwirkung zwischen Versetzungen und Fremdatomen 406
9.2.2.4 Wechselwirkung zwischen Versetzungen und Teilchen 407
9.2.3 Plastische Verformung polykristalliner Werkstoffe
(Vielkristallplastizität) 411
9.2.3.1 Spannungs-Dehnungs-Diagramm 411
9.2.3.2 Orientierungseinfluss 413
9.2.3.3 Korngrenzeneinfluss 413
9.2.3.4 Streckgrenzenerscheinung 416
9.2.3.5 Verformungsgefüge und Textur 417
9.2.4 Plastische Wechselverformung 419
9.2.5 Besondere Erscheinungen der Plastizität 420
9.2.5.1 Superplastizität 420
9.2.5.2 Umwandlungsplastizität 422
9.3 Viskose und viskoelastische Verformung 424
9.4 Kriechen 426
9.5 Bruch 428
9.5.1 Makroskopische und mikroskopische Bruchmerkmale 429
9.5.2 Rissbildung 430
9.5.3 Rissausbreitung 434
9.5.4 Bruchmechanik 437
9.5.4.1 Linearelastische Bruchmechanik 437
9.5.4.2 Fließbruchmechanik 439
9.6 Eigenspannungen 441
9.7 Festigkeitssteigerung und Schadenstoleranz 444
9.7.1 Kombinierte Mechanismen zur Festigkeitssteigerung metallischer
Werkstoffe 445
9.7.2 Festigkeitssteigerung durch Druckeigenspannungen in der
Randschicht 447
9.7.3 Festigkeitssteigerung durch Verstrecken und Vernetzen 448
9.7.4 Festigkeitssteigerung durch Faserverstärkung 449
9.7.5 Steigerung von Festigkeit und Bruchzähigkeit durch Energie-
dissipation 455
9.8 Härte und Verschleiß 457
Literatur 460
10 Physikalische Erscheinungen 462
10.1 Elektrische Leitfähigkeit 462
10.1.1 Elektrische Leitfähigkeit in Metallen 474
10.1.2 Elektrische Leitfähigkeit in Halbleitern 479
10.1.2.1 Eigenhalbleitung 480
10.1.2.2 Störstellenhalbleitung 480
10.1.2.3 Sperrschichthalbleitung 483
10.2 Supraleitung 485
10.2.1 Supraleitung in Metallen und intermetallischen Verbindungen 485
10.2.2 Supraleitung in keramischen Substanzen 490
10.3 Thermoelektrizität 493
10.4 Wärmeleitfähigkeit 496
10.5 Dielektrizität 499
10.6 Magnetismus 504
10.6.1 Erscheinungsformen des Magnetismus 504
10.6.2 Technische Magnetisierung 509
10.6.3 Weichmagnetisches Verhalten 514
10.6.4 Hartmagnetisches Verhalten 518
10.6.5 Ferrimagnetisches Verhalten 520
10.7 Thermische Ausdehnung 522
10.8 Temperaturunabhängiges elastisches Verhalten 528
10.9 Dämpfung 530
10.10 Wechselwirkung zwischen Strahlung und Festkörpern 534
10.10.1 Wechselwirkung mit energiearmer Strahlung 536
10.10.2 Wechselwirkung mit energiereicher Strahlung 540
10.10.2.1 Elastische Streuung von ionisierenden Strahlen 541
10.10.2.2 Veränderungen in Festkörpern durch Strahlung 545
Literaturhinweise 551
Register 553
|
| adam_txt |
Inhaltsverzeichnis
Vorwort zur 9. Auflage V
1 Einleitung 1
2 Zustände des festen Körpers 4
2.1 Kristalliner Zustand 6
2.1.1 Raumgitter und Kristallsysteme 7
2.1.2 Bravais-Gitter und Kristallstruktur 8
2.1.3 Analytische Beschreibung des Raumgitters 11
2.1.4 Polkugel und stereographische Projektion 17
2.1.5 Bindung im Festkörper 20
2.1.5.1 Aufbau und Energieniveaus der Atomhülle 24
2.1.5.2 Ionenbindung 29
2.1.5.3 Kovalente Bindung (Atombindung) 31
2.1.5.4 Metallbindung 33
2.1.5.5 Nebenvalenzbindung 34
2.1.5.6 Mischbindung 36
2.1.6 Koordination 37
2.1.7 Elementstrukturen 39
2.1.7.1 Krz Struktur (Wolfram-Typ) 39
2.1.7.2 Kfz Struktur (Kupfer-Typ) 41
2.1.7.3 Hexagonal dichteste Struktur (Magnesium-Typ) 42
2.1.8 Legierungsstrukturen 42
2.1.8.1 Austauschmischkristalle 43
2.1.8.2 Überstrukturen 44
2.1.8.3 Einlagerungsmischkristalle 45
2.1.8.4 Intermetallische Phasen 46
2.1.9 Ionenstrukturen 50
2.1.10 Molekülstrukturen 56
2.1.10.1 Atombindung in Polymeren 56
2.1.10.2 Zwischenmolekulare Wechselwirkungen in Polymeren 58
2.1.10.3 Aufbauprinzip und Infrastruktur von Makromolekülen 60
2.1.10.3.1 Konstitution von Makromolekülen 60
2.1.10.3.2 Konfiguration von Makromolekülen 63
2.1.10.3.3 Konformation von Makromolekülen 64
2.1.10.4 Kristallstruktur von Polymeren 67
2.1.10.5 Modifizierung von Polymeren 73
2.1.11 Realstruktur 77
2.1.11.1 Nulldimensionale Gitterstörungen 78
2.1.11.2 Eindimensionale Gitterstörungen 81
2.1.11.3 Zweidimensionale Gitterstörungen 91
2.1.11.3.1 Stapelfehler 91
2.1.11.3.2 Antiphasengrenzen 92
2.1.11.3.3 Grenzflächen 93
2.1.11.3.4 Grenzflächen in nanokristallinen Materialien 101
2.1.11.4 Dreidimensionale Gitterstörungen und Defektwechselwirkungen 103
2.2 Zustand unterkühlter Schmelzen und Glaszustand 106
2.2.1 Charakteristik des Zustandes unterkühlter Schmelzen und des
Glaszustandes 106
2.2.2 Strukturmodelle silicatischer Gläser 107
2.2.3 Struktur amorpher Polymere 112
2.2.4 Strukturmodelle amorpher Metalle 113
Literaturhinweise 115
3 Übergänge in den festen Zustand 116
3.1 Übergang vom flüssigen in den kristallinen Zustand 119
3.1.1 Keimbildung und -Wachstum bei Metall- und Ionenkristallen 121
3.1.1.1 Erstarrung von Schmelzen 127
3.1.1.2 Kristallisation aus Lösungsmitteln 130
3.1.1.3 Kristallisation von unterkühlten Glasschmelzen (Entglasung) 135
3.1.2 Kristallisation von Polymeren 136
3.1.2.1 Einfiuss der Molekülstruktur auf die Kristallisation 137
3.1.2.2 Keimbildung und Kristallwachstum 137
3.1.3 Abscheidung aus kolloidalen Lösungen 142
3.2 Übergang in den Zustand der unterkühlten Schmelze und in den
Glaszustand 144
3.2.1 Änderung der Viskosität bei der amorphen Erstarrung 349
3.2.2 Phasentrennung im Zustand der unterkühlten Schmelze 151
3.2.3 Amorphe Erstarrung von Metallen und Legierungen 153
3.3 Übergang aus dem gasförmigen in den kristallinen Zustand 157
Literaturhinweise 161
4 Phasenumwandlungen im festen Zustand 163
4.1 Umwandlungen mit Änderung der Struktur 167
4.1.1 Allotrope Umwandlungen des SiO2 167
4.1.2 Die y-a- Umwandlung des Eisens 171
4.1.3 Martensitische Umwandlungen 172
4.1.4 Massivumwandlung 174
I
4.1.5 Umwandlungsbesonderheiten bei Polymeren 175
4.2 Umwandlungen mit Änderung der Konzentration 176
4.3 Umwandlungen mit Änderung der Konzentration und der
Struktur ISO
4.3.1 Ausscheidungsumwandlung 180
4.3.2 Eutektoider Zerfall 182
4.4 Ordnungsumwandlungen 184
4.5 Nichtkonventionelle Phasenbildung 187
4.5.1 Metastabile Phasenbildung in dünnen Schichten 188
4.5.2 Mechanisches Legieren von Pulvern 191
Literaturhinweise 194
5 Zustandsdiagramme 195
5.1 Thermodynamische Grundlagen 195
5.2 Experimentelle Methoden zur Aufstellung von Zustands-
diagrammen 203
5.3 Grundtypen der Zustandsdiagramme von Zweistoffsystemen 208
5.3.1 Zustandsdiagramm eines Systems mit vollständiger Mischbarkeit der
Komponenten im festen und flüssigen Zustand 208
5.3.2 Zustandsdiagramm eines Systems mit vollständiger Mischbarkeit der
Komponenten im flüssigen und vollständiger Unmischbarkeit im festen
Zustand 211
5.3.3 Zustandsdiagramm von Systemen mit vollständiger Mischbarkeit der
Komponenten im flüssigen und teilweiser Mischbarkeit im festen
Zustand 213
5.3.4 Zustandsdiagramme von Systemen mit intermetallischen Phasen 216
5.3.5 Weitere Umwandlungen im festen Zustand 217
5.4 Einführung in Mehrstoffsysteme 219
5.5 Realdiagramme 223
5.5.1 Eisen-Kohlenstoff-Diagramm 223
5.5.2 Zustandsdiagramm des Systems Kupfer-Zinn 227
5.5.3 Zustandsdiagramm des Systems SiO2-a-Al2O3 229
5.5.4 Zustandsdiagramme von Polymermischungen 230
5.6 Ungleichgewichtsdiagramme 232
5.6.1 Ausbildung von Ungleichgewichtsgefügen 232
5.6.2 Zeit-Temperatur-Umwandlungs-Diagramme 235
5.6.3 Zeit-Temperatur-Auflösungs-Diagramme 239
5.6.4 ZTR-Diagramme bei Kopplung von Umwandlungs- und
Umformvorgängen 240
Literaturhinweise 243
6 Gefüge der Werkstoffe 245
6.1 Gefüge 245
6.2 Oberfläche 250
6.3 Herstellung der Schlifffläche 255
6.4 Entwicklung des Gefüges 259
6.4.1 Ätzen in Lösungen 260
6.4.2 Gefügeentwicklung bei hohen Temperaturen 266
6.4.3 Entwicklung des Gefüges durch Ionenätzen 267
6.5 Sichtbarmachen des Gefüges 268
6.5.1 Lichtmikroskopische Gefügebetrachtung 268
6.5.2 Gefügebetrachtung mithilfe des akustischen Reflexionsraster-
mikroskopes 271
6.5.3 Elektronenmikroskopische Gefügebetrachtung 271
6.5.4 Untersuchung mit der Mikrosonde 273
6.6 Quantitative Gefügeanalyse 273
6.6.1 Flächenanalyse 275
6.6.2 Linearanalyse 276
6.6.3 Charakterisierung der Form und Orientierung der
Gefügebestandteile 278
6.6.4 Punktanalyse 279
6.7 Gefüge-Eigenschafts-Beziehungen 280
6.7.1 Einphasige Gefüge 282
6.7.2 Mehrphasige Gefüge 284
Literaturhinweise 290
7 Thermisch aktivierte Vorgänge 292
7.1 Diffusion 294
7.1.1 Platzwechselmechanismen 296
7.1.2 Diffusionsgesetze 301
7.1.3 Bildung von Diffusionsschichten 305
7.1.4 Diffusionsgesteuerte Vorgänge 307
7.1.4.1 Diffusionskriechen 307
7.1.4.2 Versetzungskriechen 308
7.1.4.3 Sintern 310
7.2 Kristallerholung und Rekristallisation 314
7.2.1 Kristallerholung 314
7.2.2 Rekristallisation 316
7.2.3 Kornwachstum 321
7.2.4 Rekristallisationstexturen 328
Literaturhinweise 328
8 Korrosion 329
8.1 Korrosion der Metalle in wässrigen Medien 335
8.1.1 Grundlagen der elektrolytischen Korrosion 335
8.1.1.1 Elektrochemische Spannungsreihe und Korrosionsvorgänge 338
8.1.1.2 Geschwindigkeit elektrochemischer Reaktionen 342
8.1.2 Gleichförmige Korrosion 345
8.1.3 Passivität und Inhibition 349
8.1.4 Korrosionselemente 354
8.1.5 Lochkorrosion 358
8.1.6 Selektive und interkristalline Korrosion 361
8.1.7 Spannungsrisskorrosion 363
8.1.8 Schwingungsrisskorrosion 365
8.2 Korrosion anorganisch-nichtmetallischer Werkstoffe in wässrigen
Medien 366
8.3 Korrosion von Polymeren in flüssigen Medien 368
8.3.1 Begrenzte und unbegrenzte Quellung 369
8.3.2 Schädigung durch chemische Reaktionen 372
8.3.3 Spannungsrisskorrosion von Polymeren 373
8.4 Korrosion in Schmelzen 374
8.4.1 Korrosion von Metallen in durch Ablagerungen gebildeten
Schmelzen 375
8.4.2 Korrosion feuerfester Baustoffe in Schmelzen 377
8.5 Korrosion der Metalle in heißen Gasen 378
8.5.1 Oxidation (Zündern) von Eisen 379
8.5.2 Oxidation von Legierungen 381
8.5.3 Schädigung von Stahl durch Druckwasserstoff 382
8.5.4 Aufkohlung und Metal Dusting 383
8.6 Korrosion feuerfester Werkstoffe in heißen Gasen 384
8.7 Korrosionsschutz 385
8.7.1 Passiver Korrosionsschutz 386
8.7.2 Aktiver Korrosionsschutz 387
Literaturhinweise 388
9 Mechanische Erscheinungen 390
9.1 Reversible Verformung 391
9.1.1 Linearelastische Verformung 392
9.1.2 Energie-und entropieelastische Verformung 394
9.1.3 Anelastische Verformung 395
9.1.4 Pseudoelastische Verformung 396
9.2 Plastische Verformung 397
9.2.1 Geometrie der plastischen Verformung von Einkristallen 398
9.2.2 Mechanismus der plastischen Verformung 401
9.2.2.1 Theoretische Festigkeit 401
9.2.2.2 Entstehen und Wechselwirkung von Versetzungen 403
9.2.2.3 Wechselwirkung zwischen Versetzungen und Fremdatomen 406
9.2.2.4 Wechselwirkung zwischen Versetzungen und Teilchen 407
9.2.3 Plastische Verformung polykristalliner Werkstoffe
(Vielkristallplastizität) 411
9.2.3.1 Spannungs-Dehnungs-Diagramm 411
9.2.3.2 Orientierungseinfluss 413
9.2.3.3 Korngrenzeneinfluss 413
9.2.3.4 Streckgrenzenerscheinung 416
9.2.3.5 Verformungsgefüge und Textur 417
9.2.4 Plastische Wechselverformung 419
9.2.5 Besondere Erscheinungen der Plastizität 420
9.2.5.1 Superplastizität 420
9.2.5.2 Umwandlungsplastizität 422
9.3 Viskose und viskoelastische Verformung 424
9.4 Kriechen 426
9.5 Bruch 428
9.5.1 Makroskopische und mikroskopische Bruchmerkmale 429
9.5.2 Rissbildung 430
9.5.3 Rissausbreitung 434
9.5.4 Bruchmechanik 437
9.5.4.1 Linearelastische Bruchmechanik 437
9.5.4.2 Fließbruchmechanik 439
9.6 Eigenspannungen 441
9.7 Festigkeitssteigerung und Schadenstoleranz 444
9.7.1 Kombinierte Mechanismen zur Festigkeitssteigerung metallischer
Werkstoffe 445
9.7.2 Festigkeitssteigerung durch Druckeigenspannungen in der
Randschicht 447
9.7.3 Festigkeitssteigerung durch Verstrecken und Vernetzen 448
9.7.4 Festigkeitssteigerung durch Faserverstärkung 449
9.7.5 Steigerung von Festigkeit und Bruchzähigkeit durch Energie-
dissipation 455
9.8 Härte und Verschleiß 457
Literatur 460
10 Physikalische Erscheinungen 462
10.1 Elektrische Leitfähigkeit 462
10.1.1 Elektrische Leitfähigkeit in Metallen 474
10.1.2 Elektrische Leitfähigkeit in Halbleitern 479
10.1.2.1 Eigenhalbleitung 480
10.1.2.2 Störstellenhalbleitung 480
10.1.2.3 Sperrschichthalbleitung 483
10.2 Supraleitung 485
10.2.1 Supraleitung in Metallen und intermetallischen Verbindungen 485
10.2.2 Supraleitung in keramischen Substanzen 490
10.3 Thermoelektrizität 493
10.4 Wärmeleitfähigkeit 496
10.5 Dielektrizität 499
10.6 Magnetismus 504
10.6.1 Erscheinungsformen des Magnetismus 504
10.6.2 Technische Magnetisierung 509
10.6.3 Weichmagnetisches Verhalten 514
10.6.4 Hartmagnetisches Verhalten 518
10.6.5 Ferrimagnetisches Verhalten 520
10.7 Thermische Ausdehnung 522
10.8 Temperaturunabhängiges elastisches Verhalten 528
10.9 Dämpfung 530
10.10 Wechselwirkung zwischen Strahlung und Festkörpern 534
10.10.1 Wechselwirkung mit energiearmer Strahlung 536
10.10.2 Wechselwirkung mit energiereicher Strahlung 540
10.10.2.1 Elastische Streuung von ionisierenden Strahlen 541
10.10.2.2 Veränderungen in Festkörpern durch Strahlung 545
Literaturhinweise 551
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