Die innere Oxidation in Ni-Zr-Y-Legierungen: Erzeugen keramischer Strukturen im Werkstoffinneren
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| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2013
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INHALTSVERZEICHNIS
1 DIE INNERE OXIDATION 1
1.1 ANWENDUNGSGEBIETE DER INNEREN OXIDATION 2
1.2 MASSNAHMEN ZUR VERMEIDUNG DER INNEREN OXIDATION 4
1.3 ZIEL DIESER ARBEIT 5
2 GRUNDLAGEN 7
2.1 DIE WAGNERSCHE THEORIE DER INNEREN OXIDATION 10
2.1.1 DIFFUSIONSBEHAFTETE INNERE OXIDATION 11
2.1.2 IN-SITU INNERE OXIDATION 13
2.1.3 ERWEITERUNG DER WAGNERSCHEN THEORIE 14
2.2 DIE INNERE OXIDATION TERNAERER LEGIERUNGEN 16
2.3 SAUERSTOFFDIFFUSION IN ZIRKONOXID 17
2.4 POROESE ZIRKONOXIDKERAMIK 19
2.5 GRADIERTE METALL-MATRIX-COMPOSITWERKSTOFFE 20
3 MATERIAL UND METHODEN 22
3.1 HERSTELLUNG DER LEGIERUNGEN 22
3.1.1 LICHTBOGENOFEN 22
3.1.2 VAKUUMINDUKTIONSGIESSANLAGE 23
3.2 DURCHFUHRUNG DER OXIDATIONSVERSUCHE 25
3.2.1 GLASROHROFEN 26
3.2.2 MUFFELOFEN 26
3.2.3 RHINES-PACKS 26
3.3 MATERIALCHARAKTERISIERUNG 27
3.3.1 METALLOGRAPHISCHE PRAEPARATION 27
3.3.2 MIKROSKOPIE 28
3.3.3 ELEMENTANALYSEN 28
3.3.4 ROENTGENBEUGUNG 2 8
3.3.5 POROSIMETRIE UND SPEZIFISCHE OBERFLAECHE 2 8
3.4 DURCHGEFUEHRTE VERSUCHE 29
3.4.1 BINAERE LEGIERUNGEN 29
3.4.2 TERNAERE LEGIERUNGEN 31
3.4.3 NEUE ANWENDUNGSMOEGLICHKEITEN DER INNEREN OXIDATION 33
I
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IMAGE 2
4 ERGEBNISSE 36
4.1 ERGEBNISSE BINAERE LEGIERUNGEN 36
4.1.1 NICKEL-YTTRIUM LEGIERUNGEN 36
4.1.2 NICKEL-ZIRKONIUM LEGIERUNGEN 39
4.2 ERGEBNISSE TERNAERE NI-ZR-Y LEGIERUNGEN 42
4.2.1 MIKROSTRUKTUR 42
4.2.2 OXIDATIONSKINETIK 45
4.2.3 PARTIKELMORPHOLOGIE UND PARTIKELVERTEILUNG 49
4.2.4 VOLUMENZUNAHME 54
4.3 ERGEBNISSE NEUER ANWENDUNGSMOEGLICHKEITEN DER INNEREN OXIDATION 56
4.3.1 POROESE STRUKTUREN 56
4.3.2 GRADIERTE METALL-MATRIX-COMPOSITWERKSTOFFE 62
5 DISKUSSION 65
5.1 BINAERE LEGIERUNGEN 65
5.1.1 NICKEL-YTTRIUM LEGIERUNGEN 65
5.1.2 NICKEL-ZIRKONIUM LEGIERUNGEN 66
5.2 TERNAERE NI-ZR-Y LEGIERUNGEN 74
5.2.1 MIKROSTRUKTUR 74
5.2.2 OXIDATIONSKINETIK 74
5.2.3 PARTIKELMORPHOLOGIE UND PARTIKELVERTEILUNG 81
5.2.4 VOLUMENZUNAHME 85
5.3 NEUE ANWENDUNGSMOEGLICHKEITEN DER INNEREN OXIDATION 87
5.3.1 POROESE STRUKTUREN 87
5.3.2 GRADIERTE METALL-MATRIX-COMPOSITWERKSTOFFE 91
6 MOEGLICHE EINSATZGEBIETE DER NEU ENTWICKELTEN WERKSTOFFE 94
7 ZUSAMMENFASSUNG 97
8 SUMMARY 99
9 AUSBLICK 101
10 LITERATUR 103
11 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 111
12 LEBENSLAUF 113
DANKSAGUNG 115
II
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