Mikrostrukturell basierte Untersuchungen zum Verformungs- und Schädigungsverhalten von wasserstoffhaltigen amorphen Kohlenstoffschichten:
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ABSTRAKT
1 EINLEITUNG UND AUFGABENSTELLUNG
2 GRUNDLAGEN UND LITERATURUEBERSICHT
2.1 BESCHICHTUNGEN IN HEUTIGEN TECHNISCHEN ANWENDUNGEN
2.2 AMORPHE KOHLENSTOFTSCHICHTEN
2.2.1 STRUKTUR UND AUFWACHSPROZESS
2.2.2 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN
2.2.3 AUFBRINGUNG AUF TECHNISCHE OBERFLACHEN
2.2.4 ANWENDUNGSGEBIETE UND TECHNISCHE APPLIKATIONEN
2.3 MECHANISCHE BELASTUNG VON A-C:H SCHICHTSVSTEMEN
2.3.1 DRUCKBELASTUNG
2.3.2 UNIAXIALE ZUGBELASTUNG
2.4 BESCHICHTETE SUBSTRATMATERIALIEN UNTER ZYKLISCHER BELASTUNG
2.5 MESSUNG DER EIGENSPANNUNGEN IN BESCHICHTUNGEN
2.6 ERMITTLUNG DER HAFTUNGSEIGENSCHAFTEN VON BESCHICHTUNGEN
2.7 BRUCHZAEHIGKEITSBESTIMMUNG VON BESCHICHTUNGEN
3 EXPERIMENTELLES VORGEHEN UND METHODENENTWICKLUNG
3.1 UNTERSUCHTE SCHICHTSYSTEME
3.2 SUBSTRATMATERIALIEN
3.3 CHARAKTERISIERUNG
3.3.1 FOCUSED ION BEAM (FIB)-TECHNIK
3.3.2 TRANSMISSIONSELEKTRONENMIKROSKOPIE
3.3.3 NANOINDENTIERUNG
3.3.4 EIGENSPANNUNGSANALYSE
3.4 VERFORMUNGSVERHALTEN UND GRENZFLSCHENFESTIGKEIT
3.4.1 ROCKWELL-C / SCRATCHTEST
3.4.2 ZUGVERSUCHE
3.4.3 IN-SITU MIKROBICGEZ-SCHERVERSUCHE
3.5 ERMUEDUNGSVERSUCHE
3.5.1 PROBENGEOMETRIE UND PRAEPARATION
3.5.2 VERSUCHSDURCHFUHRUNG
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4 ERGEBNISSE
74
4.1 MIKROSTRUKTURELLE CHARAKTERISIERUNG 74
4.1.1 MIKROSTRUKTURELLER AUFBAU UND CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG 74
4.1.2 LOKALE MECHANISCHE EIGENSCHANEN 81
4.1.3 DISKUSSION DER ERGEBNISSE 87
4.2 EIGENSPANNUNGSANALYSE 91
4.2.1 A-C:H SCHICHT 91
4.2.2 STAHLSUBSTRAT UND CHROMSCHICHT 91
4.2.3 DISKUSSION DER ERGEBNISSE 92
4.3 VERFORMUNGSVERHALTEN UND GRENZFLBCHENFESTIGKEIT - MAKROSKALA 98 -
4.3.1 ROCKWELL-C TEST 98
4.3.2 SCRATCHTEST 99
4.3.3 DISKUSSION DER ERGEBNISSE 102
4.4 VERFORMUNGSVERHALTEN UND GRENZFLAECHENFESTIGKEIT-IVLIKROSKALA 105
4.4.1 ZUGVERSUCHE 103
4.4.2 LN-SITUMIKROVERFORMUNGSEXPERIMENTE 113
4.4.3 DISKUSSION DER ERGEBNISSE 122
4.5 ERMUEDUNGSVERSUCHE 131
4.5.1 NIEDRIGER LASTSPIELZAHLBEREICH - AUSTENITISCHES STAHLSUBSTRAT 131
4.5.2 HOHER LASTSPIELZAHLBEREICH - FERRITISCHES STAHLSUBSTRAT 138
4.5.3 DISKUSSION DER ERGEBNISSE 141
5 BEWERTUNG DER ERGEBNISSE 147
5.1 BRUCHFESTIGKEIT 147
5.2 GRENZFLAECHENFESTIGKEIT 149
5.3 BRUCHZAEHIGKEIT K
)C
150
5.4 ERMUEDUNGSVERSUCHE 152
6 ZUSAMMENFASSUNG UND OPTIMIERUNGSPOTENTIAL 154
7 AUSBLICK 158
8 LITERATURVERZEICHNIS 161
9
WISSENSCHAFTLICHE VEROEFFENTLICHUNGEN
176
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