Aufbau, Herstellung und Eigenschaften hochschmelzender Verbindungen und Systeme (Hartstoffe und Hartmetalle). Bericht ueber Arbeiten in den Jahren 1980-1982 (original) (raw)
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August Wilhelm Hofmann: "Regierender Oberchemiker", Angewandte Chemie 104 (1992), 1293-1309
Angewandte Chemie, 1992
Vor 125 Jahren, am 11. November 1867, hat sich die Deutsche Chemische Gesellschaft zu Berlin konstitutiert. Von ihren Grundern dazu bestimmt, reine und angewandte Chemie zusammenzufiihren, um eine neue Qualitat der Zusammenarbeit von Hochschulforschung und Chemischer Industrie zu erreichen, sollte die Gesellschaft rasch zum wichtigsten Forum der deutschen und daruber hinaus der europaischen Chemie werden. Dieses Programm trug die Handschrift eines einzigen Mannes: die ihres Grundungsprasidenten August Wilhelm Hofmann, der vor 100 Jahren starb. Fur die Zeitgenossen war Hofmann die Verkorperung eines neuen Typus von Hochschulchemiker, und nie wieder hat sich der Berufsstand der Chemiker so im Vollbesitz von Ansehen und Zukunft gefuhlt wie zu seiner Zeit. Schon damals hat man sein Bild ins Monumentale gesteigert, und noch heute ist es aus der Ahnengalerie der Chemie nicht fortzudenken. -Jahrestage geben AnlaB, die Vergangenheit und damit uns selbst in den Blick zu nehmen. Sind wir doch Erben jener Epoche, der die Moderne ihr Profil verdankt. Mit den Fragen der Gegenwart wollen wir uns einem der Begrunder der modernen Chemie nahern. Es gilt aber zugleich, eine Zeit zu verstehen, die, unter dem Mantel von Prosperitat und FortschrittsgewiBheit, so widerspruchlich war wie die unsereeine Zeit, die um ein neues Verstandnis der Rolle von Naturwissenschaft im Industriezeitalter rang.
42: Metall-Matrix-Verbundwerkstoffe auf Basis von Hochleistungs- Schaumkeramiken
1 Einführung Eine neuartige Gruppe von keramischen Verstärkungskomponenten mit Preformcharakter wurde am Fraunhofer-Institut IKTS in Dresden entwickelt. Die Herstellung erfolgt nach dem Abformungsverfahren für Metallschmelzenfilter. Die Schaumkeramik-Preformen sind folgend zu charakterisieren: • Einfacher, etablierter und preiswerter Herstellungsprozess • Offenzellulare Strukturen mit Poren-bzw. Zellweiten zwischen 200 µm und 5 mm • Keramikanteil von 10-50% • Formenvielfalt • gutes Handling beim Positionieren in der Gießform • Materialien: reines Siliciumcarbid und Aluminiumoxid ohne Bindephasen Am Fraunhofer Institut IFAM in Bremen wurde die Eignung der Schaumkeramik-Preformen für die Herstellung von MMCs auf Basis von Aluminiumlegierungen (Al-Si9Cu3) und Magnesiumlegierungen (AM50) nachgewiesen. Die Infiltration erfolgte bei diesen Vorversuchen im Squeezecasting mit einer Gießgeschwindigkeit von 0,5-1 m/s, einem Druck von 800 bar bei einer Gießtemperatur von 710°C bzw. 680°C. Die IKTS-Schaumkeramiken verfügen über drei Arten von Porosität, welche auf Grund des zellulären Charakters sowohl strukturell, als auch durch Mikroporosität bedingt sind. Mit den ausgewählten Gießparametern kann diese Porosität vollständig gefüllt werden, sodass man eine Verstärkungswirkung über den interpenetrierenden Keramikschaum erhält, welcher gleichermaßen einen mikroskopisch wirksamen Verbund aus Keramik und Metall darstellt. Derzeit werden die hergestellten Verbunde am IWM hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften untersucht, wobei E-Moduli > 150 GPa, Biegefestigkeiten >250 MPa und Bruchzähigkeiten >8 MPa√m angestrebt werden. Die derzeitigen Verbund-Dichten liegen bei< 3 g/cm³. 2 Schaumkeramik als kostengünstige Preformen 2.1 Herstellung Das Prinzip der Schaumkeramikherstellung wurde 1961 von Schwartzwalder entwickelt [1]. Dafür wird ein Formteil aus offenzelligem Polyurethan-Schaumstoff mit einer keramischen Suspension durchtränkt, wobei das überschüssige Material darauf folgend wieder abgetrennt wird. Anschließend werden die Bauteile getrocknet und gesintert (Bild 1).
Dresden, Techn. Universiẗat, Diss., 2003 (Nicht für den Austausch).
Physik Journal, 1995
Das Verhaltnis von Physikern zur Mathematik ist notorisch ambivalent. Viele sehen in ihr eher einen Werkzeugkasten als die Sprache, rnit der man sein Denken prazisiert. Wer konnte auch nicht rnit Beispielen fiillen, worauf John v. Neumann schon warnend hinwies-daR ihr Strom sich ,,weit von seiner Quelle entfernt, in eine Vielzahl von unbedeutenden Wasserlaufen aufspaltet, und daR die Disziplin zu einer ungeordneten Menge von Einzelheiten und Verflechtungen wird". Anfangs ,,klassisch", verselbstandigen sich Formalismen, so v. Neumann, leicht zum ,,Hochbarock".
In den letzten Jahren wurden für den Gebrauch im Bereich der Medizintechnik eine Vielzahl neuer Werkstoffe entwickelt, einige davon zur Erhöhung der mechanischen Stabilität medizinischer Implantate, andere zur Erhöhung der Beständigkeit gegen den Angriff korrosiver Medien. Der Stahl X13CrMnMoN18 14 3 (1.4452) ist ein nickelfreier austenitischer rostfreier Stahl mit ca. 1 % Stickstoff und kann zur Vermeidung allergischer Reaktionen auf Nickel grundsätzlich eingesetzt werden [1]. Nickel stabilisiert die austenitische Struktur des Materials. Wenn Nickel durch Mangan und einen hohen Anteil an Stickstoff (0.75 bis 1 %) ersetzt wird, kann die austenitische Struktur erhalten bleiben [2]. Während der Produktion eines Implantats sind verschiedene Verformungs¬schritte notwendig, die eine gute Plastizität des Materials voraussetzen. Außerdem wird das Implantat erst während des Einbaus und dann während der Nutzung weiter verformt. Daher sind genaue Kenntnisse der Verformungsstruktur des Materia...