Inhaltsverzeichnis. Vorwort zur 10. Auflage. 1 Einleitung 1

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1 VII Inhaltsverzeichnis Vorwort zur 10. Auflage V 1 Einleitung 1 2 Zustände des festen Körpers Kristalliner Zustand Raumgitter und Kristallsysteme Bravais-Gitter und Kristallstruktur Analytische Beschreibung des Raumgitters Polkugel und stereographische Projektion Bindung im Festkörper Aufbau und Energieniveaus der Atomhülle Ionenbindung Kovalente Bindung (Atombindung) Metallbindung Nebenvalenzbindung Mischbindung Koordination Elementstrukturen Krz Struktur (Wolfram-Typ) Kfz Struktur (Kupfer-Typ) Hexagonal dichteste Struktur (Magnesium-Typ) Legierungsstrukturen Austauschmischkristalle Überstrukturen Einlagerungsmischkristalle Intermetallische Phasen Ionenstrukturen Molekülstrukturen Atombindung in Polymeren Zwischenmolekulare Wechselwirkungen in Polymeren Aufbauprinzip und Infrastruktur von Makromolekülen 61

2 VIII Inhaltsverzeichnis Konstitution von Makromolekülen Konfiguration von Makromolekülen Konformation von Makromolekülen Kristallstruktur von Polymeren Modifizierung von Polymeren Realstruktur Nulldimensionale Gitterstörungen Eindimensionale Gitterstörungen Zweidimensionale Gitterstörungen Stapelfehler Antiphasengrenzen Grenzflächen Grenzflächen in nanokristallinen Materialien Dreidimensionale Gitterstörungen und Defektwechselwirkungen Zustand unterkühlter Schmelzen und Glaszustand Charakteristik des Zustandes unterkühlter Schmelzen und des Glaszustandes Strukturmodelle silicatischer Gläser Struktur amorpher Polymere Strukturmodelle amorpher Metalle 115 Literaturhinweise Übergänge in den festen Zustand Übergang vom flüssigen in den kristallinen Zustand Keimbildung und -wachstum bei Metall- und Ionenkristallen Erstarrung von Schmelzen Kristallisation aus Lösungsmitteln Kristallisation von unterkühlten Glasschmelzen (Entglasung) Kristallisation von Polymeren Einfluss der Molekülstruktur auf die Kristallisation Keimbildung und Kristallwachstum Abscheidung aus kolloidalen Lösungen Übergang in den Zustand der unterkühlten Schmelze und in den Glaszustand Änderung der Viskosität bei der amorphen Erstarrung Phasentrennung im Zustand der unterkühlten Schmelze Amorphe Erstarrung von Metallen und Legierungen Übergang aus dem gasförmigen in den kristallinen Zustand 161 Literaturhinweise Phasenumwandlungen im festen Zustand Umwandlungen mit Änderung der Struktur Allotrope Umwandlungen des SiO Die c-a-umwandlung des Eisens Martensitische Umwandlungen 176

3 Inhaltsverzeichnis IX Massivumwandlung Umwandlungsbesonderheiten bei Polymeren Umwandlungen mit Änderung der Konzentration Umwandlungen mit Änderung der Konzentration und der Struktur Ausscheidungsumwandlung Eutektoider Zerfall Ordnungsumwandlungen Nichtkonventionelle Phasenbildung Metastabile Phasenbildung in dünnen Schichten Mechanisches Legieren von Pulvern 195 Literaturhinweise Zustandsdiagramme Thermodynamische Grundlagen Experimentelle Methoden zur Aufstellung von Zustandsdiagrammen Grundtypen der Zustandsdiagramme von Zweistoffsystemen Zustandsdiagramm eines Systems mit vollständiger Mischbarkeit der Komponenten im festen und flüssigen Zustand Zustandsdiagramm eines Systems mit vollständiger Mischbarkeit der Komponenten im flüssigen und vollständiger Unmischbarkeit im festen Zustand Zustandsdiagramm von Systemen mit vollständiger Mischbarkeit der Komponenten im flüssigen und teilweiser Mischbarkeit im festen Zustand Zustandsdiagramme von Systemen mit intermetallischen Phasen Weitere Umwandlungen im festen Zustand Einführung in Mehrstoffsysteme Realdiagramme Eisen-Kohlenstoff-Diagramm Zustandsdiagramm des Systems Kupfer Zinn Zustandsdiagramm des Systems SiO 2 a-al 2 O Zustandsdiagramme von Polymermischungen Ungleichgewichtsdiagramme Ausbildung von Ungleichgewichtsgefügen Zeit-Temperatur-Umwandlungs-Diagramme Zeit-Temperatur-Auflösungs-Diagramme ZTR-Diagramme bei Kopplung von Umwandlungs- und Umformvorgängen 244 Literaturhinweise Gefüge der Werkstoffe Gefüge Oberfläche 254

4 X Inhaltsverzeichnis 6.3 Herstellung der Schlifffläche Entwicklung des Gefüges Ätzen in Lösungen Gefügeentwicklung bei hohen Temperaturen Entwicklung des Gefüges durch Ionenätzen Sichtbarmachen des Gefüges Lichtmikroskopische Gefügebetrachtung Gefügebetrachtung mithilfe des akustischen Reflexionsrastermikroskopes Elektronenmikroskopische Gefügebetrachtung Untersuchung mit der Elektronenstrahlmikrosonde (ESMA) Quantitative Gefügeanalyse Flächenanalyse Linearanalyse Charakterisierung der Form und Orientierung der Gefügebestandteile Punktanalyse Gefüge-Eigenschafts-Beziehungen Einphasige Gefüge Mehrphasige Gefüge 288 Literaturhinweise Thermisch aktivierte Vorgänge Diffusion Platzwechselmechanismen Diffusionsgesetze Bildung von Diffusionsschichten Diffusionsgesteuerte Vorgänge Diffusionskriechen Versetzungskriechen Sintern Kristallerholung und Rekristallisation Kristallerholung Rekristallisation Kornwachstum Rekristallisationstexturen 333 Literaturhinweise Korrosion Korrosion der Metalle in wässrigen Medien Grundlagen der elektrochemischen Korrosion Elektrochemische Spannungsreihe und Korrosionsvorgänge Geschwindigkeit elektrochemischer Reaktionen Gleichförmige Korrosion Passivität und Inhibition 355

5 Inhaltsverzeichnis XI Korrosionselemente Lochkorrosion Selektive und interkristalline Korrosion Spannungsrisskorrosion Schwingungsrisskorrosion Korrosion anorganisch-nichtmetallischer Werkstoffe in wässrigen Medien Korrosion von Polymeren in flüssigen Medien Begrenzte und unbegrenzte Quellung Schädigung durch chemische Reaktionen Spannungsrisskorrosion von Polymeren Korrosion in Schmelzen Korrosion von Metallen in durch Ablagerungen gebildeten Schmelzen Korrosion feuerfester Baustoffe in Schmelzen Korrosion der Metalle in heißen Gasen Oxidation (Zundern) von Eisen Oxidation von Legierungen Schädigung von Stahl durch Druckwasserstoff Aufkohlung und Metal Dusting Korrosion feuerfester Werkstoffe in heißen Gasen Korrosionsschutz Passiver Korrosionsschutz Aktiver Korrosionsschutz 394 Literaturhinweise Mechanische Erscheinungen Reversible Verformung Linearelastische Verformung Energie- und entropieelastische Verformung Anelastische Verformung Pseudoelastische Verformung Plastische Verformung Geometrie der plastischen Verformung von Einkristallen Mechanismus der plastischen Verformung Theoretische Festigkeit Entstehen und Wechselwirkung von Versetzungen Wechselwirkung zwischen Versetzungen und Fremdatomen Wechselwirkung zwischen Versetzungen und Teilchen Plastische Verformung polykristalliner Werkstoffe (Vielkristallplastizität) Spannungs-Dehnungs-Diagramm Orientierungseinfluss Korngrenzeneinfluss Streckgrenzenerscheinung 422

6 XII Inhaltsverzeichnis Verformungsgefüge und Textur Plastische Wechselverformung Besondere Erscheinungen der Plastizität Superplastizität Umwandlungsplastizität Viskose und viskoelastische Verformung Kriechen Bruch Makroskopische und mikroskopische Bruchmerkmale Rissbildung Rissausbreitung Bruchmechanik Linearelastische Bruchmechanik Fließbruchmechanik Eigenspannungen Festigkeitssteigerung und Schadenstoleranz Kombinierte Mechanismen zur Festigkeitssteigerung metallischer Werkstoffe Festigkeitssteigerung durch Druckeigenspannungen in der Randschicht Festigkeitssteigerung durch Verstrecken und Vernetzen Festigkeitssteigerung durch Faserverstärkung Steigerung von Festigkeit und Bruchzähigkeit durch Energiedissipation Härte und Verschleiß 464 Literaturhinweise Physikalische Erscheinungen Elektrische Leitfähigkeit Elektrische Leitfähigkeit in Metallen Elektrische Leitfähigkeit in Halbleitern Eigenhalbleitung Störstellenhalbleitung Sperrschichthalbleitung Supraleitung Supraleitung in Metallen und intermetallischen Verbindungen Supraleitende Oxidkeramiken mit hoher Sprungtemperatur Supraleitung in Boriden, Carbiden und Nitriden Supraleitung in Eisenverbindungen Thermoelektrizität Wärmeleitfähigkeit Dielektrizität Magnetismus Erscheinungsformen des Magnetismus Technische Magnetisierung 520

7 Inhaltsverzeichnis XIII Weichmagnetisches Verhalten Hartmagnetisches Verhalten Ferrimagnetisches Verhalten Thermische Ausdehnung Temperaturunabhängiges elastisches Verhalten Dämpfung Wechselwirkung zwischen Strahlung und Festkörpern Wechselwirkung mit energiearmer Strahlung Wechselwirkung mit energiereicher Strahlung Elastische Streuung von ionisierenden Strahlen Veränderungen in Festkörpern durch Strahlung 556 Literaturhinweise 562 Register 565

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