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Schatt Werkstoffwissenschaft
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Schatt Werkstoffwissenschaft

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Beschreibung

Details

Einband

Gebundene Ausgabe

Erscheinungsdatum

09.04.2025

Abbildungen

schwarz-weiss Illustrationen, farbige Illustrationen

Herausgeber

Hartmut Worch + weitere

Verlag

Wiley-VCH

Seitenzahl

624

Maße (L/B)

24.4/17 cm

Auflage

11. Auflage

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-527-35224-1

Beschreibung

Portrait

Hartmut Worch war Inhaber der Professur für Werkstoffwissenschaft und Biomaterialien an der TU Dresden und langjähriger Mitherausgeber des Lehrbuchs "Werkstoffwissenschaft".

 

Wolfgang Pompe war Professor für Materialwissenschaft und Nanotechnik am Institut für Werkstoffwissenschaft der TU Dresden.

 

Christoph Leyens ist seit November 2009 Inhaber der Professur für Werkstofftechnik und seit dem Jahr 2011 Direktor des Instituts für Werkstoffwissenschaft an der TU Dresden. Von 2009 bis 2016 war er Prodekan der Fakultät Maschinenwesen. Darüber hinaus leitet er seit Oktober 2018 das Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Dresden.

 

Werner Schatt studierte und promovierte an der Technischen Hochschule Dresden und habilitierte sich 1966 an der Technischen Hochschule in Magdeburg. Er begründete 1972 das Lehrbuch "Werkstoffwissenschaft" in der ersten Auflage.

Details

Einband

Gebundene Ausgabe

Erscheinungsdatum

09.04.2025

Abbildungen

schwarz-weiss Illustrationen, farbige Illustrationen

Herausgeber

Verlag

Wiley-VCH

Seitenzahl

624

Maße (L/B)

24.4/17 cm

Auflage

11. Auflage

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-527-35224-1

Herstelleradresse

Wiley-VCH GmbH
Boschstr. 12
69469 Weinheim
Deutschland
Email: cs-germany@wiley.com
Url: www.wiley-vch.de
Fax: +49 6201 606328

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  • Schatt Werkstoffwissenschaft
  • 1 Einleitung

     

    2 Zustände des festen Körpers

    2.1 Kristalliner Zustand

    2.1.1 Raumgitter und Kristallsysteme

    2.1.2 Bravais-Gitter und Kristallstruktu

    2.1.3 Analytische Beschreibung des Raumgitters

    2.1.4 Polkugel und stereographische Projektion

    2.1.5 Bindung im Festkörper

    2.1.5.1 Aufbau und Energieniveaus der Atomhülle

    2.1.5.2 Ionenbindung

    2.1.5.3 Kovalente Bindung (Atombindung)

    2.1.5.4 Metallbindung

    2.1.5.5 Nebenvalenzbindung

    2.1.5.6 Mischbindung

    2.1.6 Koordination

    2.1.7 Elementstrukturen

    2.1.7.1 Krz Struktur (Wolfram-Typ)

    2.1.7.2 Kfz Struktur (Kupfer-Typ)

    2.1.7.3 Hexagonal dichteste Struktur (Magnesium-Typ)

    2.1.8 Legierungsstrukturen

    2.1.8.1 Austauschmischkristalle

    2.1.8.2 Überstrukturen

    2.1.8.3 Einlagerungsmischkristalle

    2.1.8.4 Intermetallische Phasen

    2.1.9 Ionenstrukturen

    2.1.10 Molekülstrukturen

    2.1.10.1 Atombindung in Polymeren

    2.1.10.2 Zwischenmolekulare Wechselwirkungen in Polymeren

    2.1.10.3 Aufbauprinzip und Infrastruktur von Makromolekülen

    2.1.10.3.1 Konstitution von Makromolekülen

    2.1.10.3.2 Konfiguration von Makromolekülen

    2.1.10.3.3 Konformation von Makromolekülen

    2.1.10.4 Kristallstruktur von Polymeren

    2.1.10.5 Modifizierung von Polymeren

    2.1.11 Realstruktur

    2.1.11.1 Nulldimensionale Gitterstörungen

    2.1.11.2 Eindimensionale Gitterstörungen

    2.1.11.3 Zweidimensionale Gitterstörungen

    2.1.11.3.1 Stapelfehler

    2.1.11.3.2 Antiphasengrenzen

    2.1.11.3.3 Grenzflächen

    2.1.11.3.4 Grenzflächen in nanokristallinen Materialien

    2.1.11.4 Dreidimensionale Gitterstörungen und Defektwechselwirkungen

    2.2 Zustand unterkühlter Schmelzen und Glaszustand

    2.2.1 Charakteristik des Zustandes unterkühlter Schmelzen und des Glaszustandes

    2.2.2 Strukturmodelle silicatischer Gläser

    2.2.3 Struktur amorpher Polymere

    2.2.4 Strukturmodelle amorpher Metalle

    Literaturhinweise

     

    3 Übergänge in den festen Zustand

    3.1 Übergang vom flüssigen in den kristallinen Zustand

    3.1.1 Keimbildung und -wachstum bei Metall- und Ionenkristallen

    3.1.1.1 Erstarrung von Schmelzen

    3.1.1.2 Kristallisation aus Lösungsmitteln

    3.1.1.3 Kristallisation von unterkühlten Glasschmelzen (Entglasung)

    3.1.2 Kristallisation von Polymeren

    3.1.2.1 Einfluss der Molekülstruktur auf die Kristallisation

    3.1.2.2 Keimbildung und Kristallwachstum

    3.1.3 Abscheidung aus kolloidalen Lösungen

    3.2 Übergang in den Zustand der unterkühlten Schmelze und in den Glaszustand

    3.2.1 Änderung der Viskosität bei der amorphen Erstarrung

    3.2.2 Phasentrennung im Zustand der unterkühlten Schmelze

    3.2.3 Amorphe Erstarrung von Metallen und Legierungen

    3.3 Übergang aus dem gasförmigen in den kristallinen Zustand

    Literaturhinweise

     

    4 Phasenumwandlungen im festen Zustand

    4.1 Umwandlungen mit Änderung der Struktur

    4.1.1 Allotrope Umwandlungen des SiO2

    4.1.2 Die - -Umwandlung des Eisens

    4.1.3 Martensitische Umwandlungen

    4.1.4 Massivumwandlung

    4.1.5 Umwandlungsbesonderheiten bei Polymeren

    4.2 Umwandlungen mit Änderung der Konzentration

    4.3 Umwandlungen mit Änderung der Konzentration und der Struktur

    4.3.1 Ausscheidungsumwandlung

    4.3.2 Eutektoider Zerfall

    4.4 Ordnungsumwandlungen

    4.5 Nichtkonventionelle Phasenbildung

    4.5.1 Metastabile Phasenbildung in dünnen Schichten

    4.5.2 Mechanisches Legieren von Pulvern

    Literaturhinweise

     

    5 Zustandsdiagramme

    5.1 Thermodynamische Grundlagen

    5.2 Experimentelle Methoden zur Aufstellung von Zustandsdiagrammen

    5.3 Grundtypen der Zustandsdiagramme von Zweistoffsystemen

    5.3.1 Zustandsdiagramm eines Systems mit vollständiger Mischbarkeit der Komponenten im festen und flüssigen Zustand

    5.3.2 Zustandsdiagramm eines Systems mit vollständiger Mischbarkeit der Komponenten im flüssigen und vollständiger Unmischbarkeit im festen Zustand

    5.3.3 Zustandsdiagramm von Systemen mit vollständiger Mischbarkeit der Komponenten im flüssigen und teilweiser Mischbarkeit im festen Zustand

    5.3.4 Zustandsdiagramme von Systemen mit intermetallischen Phasen

    5.3.5 Weitere Umwandlungen im festen Zustand

    5.4 Einführung in Mehrstoffsysteme

    5.5 Realdiagramme

    5.5.1 Eisen-Kohlenstoff-Diagramm

    5.5.2 Zustandsdiagramm des Systems Kupfer?Zinn

    5.5.3 Zustandsdiagramm des Systems SiO2? -Al2O3

    5.5.4 Zustandsdiagramme von Polymermischungen

    5.6 Ungleichgewichtsdiagramme

    5.6.1 Ausbildung von Ungleichgewichtsgefügen

    5.6.2 Zeit-Temperatur-Umwandlungs-Diagramme

    5.6.3 Zeit-Temperatur-Auflösungs-Diagramme

    5.6.4 ZTR-Diagramme bei Kopplung von Umwandlungs- und Umformvorgängen

    Literaturhinweise

     

    6 Gefüge der Werkstoffe

    6.1 Gefüge

    6.2 Oberfläche

    6.3 Herstellung der Schlifffläche

    6.4 Entwicklung des Gefüges

    6.4.1 Ätzen in Lösungen

    6.4.2 Gefügeentwicklung bei hohen Temperaturen

    6.4.3 Entwicklung des Gefüges durch Ionenätzen

    6.5 Sichtbarmachen des Gefüges

    6.5.1 Lichtmikroskopische Gefügebetrachtung

    6.5.2 Gefügebetrachtung mithilfe des akustischen Reflexionsrastermikroskopes

    6.5.3 Elektronenmikroskopische Gefügebetrachtung

    6.5.4 Untersuchung mit der Elektronenstrahlmikrosonde (ESMA)

    6.6 Quantitative Gefügeanalyse

    6.6.1 Flächenanalyse

    6.6.2 Linearanalyse

    6.6.3 Charakterisierung der Form und Orientierung der Gefügebestandteile

    6.6.4 Punktanalyse

    6.7 Gefüge-Eigenschafts-Beziehungen

    6.7.1 Einphasige Gefüge

    6.7.2 Mehrphasige Gefüge

    Literaturhinweise

     

    7 Thermisch aktivierte Vorgänge

    7.1 Diffusion

    7.1.1 Platzwechselmechanismen

    7.1.2 Diffusionsgesetze

    7.1.3 Bildung von Diffusionsschichten

    7.1.4 Diffusionsgesteuerte Vorgänge

    7.1.4.1 Diffusionskriechen

    7.1.4.2 Versetzungskriechen

    7.1.4.3 Sintern

    7.2 Kristallerholung und Rekristallisation

    7.2.1 Kristallerholung

    7.2.2 Rekristallisation

    7.2.3 Kornwachstum

    7.2.4 Rekristallisationstexturen

    Literaturhinweise

     

    8 Korrosion

    8.1 Korrosion der Metalle in wässrigen Medien

    8.1.1 Grundlagen der elektrochemischen Korrosion

    8.1.1.1 Elektrochemische Spannungsreihe und Korrosionsvorgänge

    8.1.1.2 Geschwindigkeit elektrochemischer Reaktionen

    8.1.2 Gleichförmige Korrosion

    8.1.3 Passivität und Inhibition

    8.1.4 Korrosionselemente

    8.1.5 Lochkorrosion

    8.1.6 Selektive und interkristalline Korrosion

    8.1.7 Spannungsrisskorrosion

    8.1.8 Schwingungsrisskorrosion

    8.2 Korrosion anorganisch-nichtmetallischer Werkstoffe in wässrigen Medien

    8.3 Korrosion von Polymeren in flüssigen Medien

    8.3.1 Begrenzte und unbegrenzte Quellung

    8.3.2 Schädigung durch chemische Reaktionen

    8.3.3 Spannungsrisskorrosion von Polymeren

    8.4 Korrosion in Schmelzen

    8.4.1 Korrosion von Metallen in durch Ablagerungen gebildeten Schmelzen

    8.4.2 Korrosion feuerfester Baustoffe in Schmelzen

    8.5 Korrosion der Metalle in heissen Gasen

    8.5.1 Oxidation (Zundern) von Eisen

    8.5.2 Oxidation von Legierungen

    8.5.3 Schädigung von Stahl durch Druckwasserstoff

    8.5.4 Aufkohlung und Metal Dusting

    8.6 Korrosion feuerfester Werkstoffe in heissen Gasen

    8.7 Korrosionsschutz

    8.7.1 Passiver Korrosionsschutz

    8.7.2 Aktiver Korrosionsschutz

    Literaturhinweise

     

    9 Mechanische Erscheinungen

    9.1 Reversible Verformung

    9.1.1 Linearelastische Verformung

    9.1.2 Energie- und entropieelastische Verformung

    9.1.3 Anelastische Verformung

    9.1.4 Pseudoelastische Verformung

    9.2 Plastische Verformung

    9.2.1 Geometrie der plastischen Verformung von Einkristallen

    9.2.2 Mechanismus der plastischen Verformung

    9.2.2.1 Theoretische Festigkeit

    9.2.2.2 Entstehen und Wechselwirkung von Versetzungen

    9.2.2.3 Wechselwirkung zwischen Versetzungen und Fremdatomen

    9.2.2.4 Wechselwirkung zwischen Versetzungen und Teilchen

    9.2.3 Plastische Verformung polykristalliner Werkstoffe (Vielkristallplastizität)

    9.2.3.1 Spannungs-Dehnungs-Diagramm

    9.2.3.2 Orientierungseinfluss

    9.2.3.3 Korngrenzeneinfluss

    9.2.3.4 Streckgrenzenerscheinung

    9.2.3.5 Verformungsgefüge und Textur

    9.2.4 Plastische Wechselverformung

    9.2.5 Besondere Erscheinungen der Plastizität

    9.2.5.1 Superplastizität

    9.2.5.2 Umwandlungsplastizität

    9.3 Viskose und viskoelastische Verformung

    9.4 Kriechen

    9.5 Bruch

    9.5.1 Makroskopische und mikroskopische Bruchmerkmale

    9.5.2 Rissbildung

    9.5.3 Rissausbreitung

    9.5.4 Bruchmechanik

    9.5.4.1 Linearelastische Bruchmechanik

    9.5.4.2 Fliessbruchmechanik

    9.6 Eigenspannungen

    9.7 Festigkeitssteigerung und Schadenstoleranz

    9.7.1 Kombinierte Mechanismen zur Festigkeitssteigerung metallischer Werkstoffe

    9.7.2 Festigkeitssteigerung durch Druckeigenspannungen in der Randschicht

    9.7.3 Festigkeitssteigerung durch Verstrecken und Vernetzen

    9.7.4 Festigkeitssteigerung durch Faserverstärkung

    9.7.5 Steigerung von Festigkeit und Bruchzähigkeit durch Energiedissipation

    9.8 Härte und Verschleiss

    Literaturhinweise

     

    10 Physikalische Erscheinungen

    10.1 Elektrische Leitfähigkeit

    10.1.1 Elektrische Leitfähigkeit in Metallen

    10.1.2 Elektrische Leitfähigkeit in Halbleitern

    10.1.2.1 Eigenhalbleitung

    10.1.2.2 Störstellenhalbleitung

    10.1.2.3 Sperrschichthalbleitung

    10.2 Supraleitung

    10.2.1 Supraleitung in Metallen und intermetallischen Verbindungen

    10.2.2 Supraleitende Oxidkeramiken mit hoher Sprungtemperatur

    10.2.3 Supraleitung in Boriden, Carbiden und Nitriden

    10.2.4 Supraleitung in Eisenverbindungen

    10.3 Thermoelektrizität

    10.4 Wärmeleitfähigkeit

    10.5 Dielektrizität

    10.6 Magnetismus

    10.6.1 Erscheinungsformen des Magnetismus

    10.6.2 Technische Magnetisierung

    10.6.3 Weichmagnetisches Verhalten

    10.6.4 Hartmagnetisches Verhalten

    10.6.5 Ferrimagnetisches Verhalten

    10.7 Thermische Ausdehnung

    10.8 Temperaturunabhängiges elastisches Verhalten

    10.9 Dämpfung

    10.10 Wechselwirkung zwischen Strahlung und Festkörpern

    10.10.1 Wechselwirkung mit energiearmer Strahlung

    10.10.2 Wechselwirkung mit energiereicher Strahlung

    10.10.2.1 Elastische Streuung von ionisierenden Strahlen

    10.10.2.2 Veränderungen in Festkörpern durch Strahlung

    Literaturhinweise