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Struktur-Eigenschafts-Beziehungen in lamellaren Metallmatrix-Verbundwerkstoffen
Tobias Ziegler (Unbekannter Einband, Deutsch)
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Beschreibung
In der vorliegenden Arbeit werden Metallmatrix-Composits (MMCs) aus Al2O3 und AlSi12 untersucht. Diese MMCs wurden hergestellt über keramische Preforms, die im Freeze-Cast-Verfahren am Institut für Keramik im Maschinenbau am Karlsruher Institut für Technologie hergestellt wurden. Diese Preforms wurden im Druckguss (an der Gießereitechnik der Hochschule Aalen) und durch Gießpressen (an der… Werkstofftechnik der Hochschule Aalen (WTAA)) mit der flüssigen Aluminiumlegierung infiltriert. Der Einfluss verschiedener Modifikationen der Metall-Keramik-Grenzfläche (durchgeführt an der WTAA) auf die Grenzflächenbruchzähigkeit und die Biegefestigkeit wurde experimentell bestimmt. Anhand von Realstrukturen wurden die thermischen und mechanischen Eigenschaften der MMCs auf zwei Größenskalen modelliert. Auf der Mikroskala wurde Grenzflächenablösung als Schädigungsmechanismus berücksichtigt. Dazu wurde das Programm MatInterface geschrieben, das Kohäsivzonenelemente einfügt.
Die Eigenschaften der Mikroskala wurden in ein effektives Materialverhalten übersetzt. Dieses Verhalten wurde für die Modellierung auf der Mesoskala verwendet, um so das gesamten Werkstoffverhalten zu verstehen. Vergleiche der so erzielten Ergebnisse mit Experimenten der Projektpartner ermöglichten ein umfangreiches Verständnis der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen, die für diesen Werkstoff gelten. Dabei spielten insbesonders die Eigenspannungen, die nach der Infiltration auftreten eine große Rolle. Durch die Multiskalenmodellierung konnte gezeigt werden, dass hohe Eigenspannungen strukturbedingt sind und sich bei dieser Struktur nicht vermeiden lassen. So konnte eine Empfehlung gegeben werden für eine günstigere Struktur der Preforms, die potenziell festere Werkstoffe ermöglicht. Dieses Produkt haben wir gerade leider nicht auf Lager.
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Technische Daten
Erscheinungsdatum
01.08.2010
Sprache
Deutsch
EAN
9783832292904
Herausgeber
Shaker
Serien- oder Bandtitel
Schriftenreihe Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnik
Sonderedition
Nein
Autor
Tobias Ziegler
Seitenanzahl
155
Auflage
1
Einbandart
Unbekannter Einband
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