Textur und Anisotropie kristalliner Materialien
Textur und Anisotropie
kristalliner Materialien
Homepage von Kurt Helming
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englische und deutsche Sprachversion (in Abhängigkeit von der Windows/Ländereinstellung).
Dokumentation
Gegenwärtig bin ich Privatdozent für das Lehrgebiet Materialwissenschaften an der
TU Clausthal .
Seit fast 20 Jahren
beschäftige ich mich mit kristallografischen Texturen.
Damit sind nicht die gleichnamigen Bilder
geschickt tapezierter Körper gemeint, die als Hintergrund von WebSeiten benutzt werden.
Die kristallographische Textur beschreibt die geometrische Anordnung der Kristallite
(Mikrostruktur) eines polykristallinen Materials und ist aus folgenden Gründen von
großer Bedeutung:
- Die meisten natürlichen und technischen festen Stoffe sind polykristallin, d.h. sie
bestehen aus vielen Kristalliten unterschiedlicher Größe, Form, Kristallstruktur
und -orientierung.
Das gilt z.B. für Gesteine, Erze, Knochen und Holz, genauso wie für Metalle, Halbleiter,
Keramiken und Polymere.
- Die Kristallite besitzen ein regelmäßiges, periodisches Gitter von Atomen, welches die
Richtungsabhängigkeit (Anisotropie) vieler physikalischer Eigenschaften verursacht.
Die Anisotropie des Vielkristalls hängt wesentlich von den Vorzugsorientierungen der darin
enthaltenen Kristallite, d.h. der kristallographischen Textur ab.
Dabei gibt es zwei Grenzfälle: Haben alle Kristallite die gleiche Orientierung
(vollständig geregelte Textur) ist dessen Anisotropie mit der des Einkristalls identisch.
Sind alle Kristallorientierungen gleich häufig vorhanden (regellose Textur), so ist der
Vielkristall isotrop (Eigenschaften sind richtungsunabhängig!) obwohl seine
Bausteine/Kristallite anisotrop sind.
- Sehr viele natürliche und technische Prozesse verändern die kristallographische Textur.
Kennt man diesen Zusammenhang, so ergeben sich z.B. anhand von Gesteinsteinstexturen
Rückschlüsse auf vergangene tektonische oder metamorphe Prozesse. Technologisch bedeutsam ist, daß durch gezielte Texturmodifikation die anisotropen Eigenschaften eines Werkstoffs den jeweils vorliegenden Einsatzbedingungen angepaßt werden können.
Trotz dieser enormen Bedeutung sind Kristalltexturen (als Elemente der realen Welt)
weit weniger bekannt als die Hintergrundtexturen (der virtuellen Realität).
Die Homepage soll helfen, diesen Zustand etwas zu bereinigen.
Zum besseren Verständnis der Texturproblematik gibt es einen kleinen
Crashkurs Textur,der ständig überarbeitet wird.
Dazu benötige ich Ihre Kommentare, Anfragen und Beiträge, vor allem aber Ihr Interesse und
etwas Zeit.
Die Monographie
Helming. K.: Texturapproximation durch Modellkomponenten. Habilitation, TU Clausthal 1995.
Cuvillier Verlag Göttingen 1996, ISBN 3-89588-617-3
bietet einen umfassenderen Einstieg in die Texturforschung und mit den
Publikationen einen Eindruck ihres interdisziplinären Charakters.
Weiterhin ist darin eine anschauliche Methode zur Bestimmung und Interpretation
von Texturen beschrieben, die im kommerziellen Programm MulTex 2.0
zur Anwendung kommt.
Als Freeware-Download gibt es für Einsteiger eine DOS-Version,
die auch unter Windows XX/NT läuft. Außerdem können Sie von dort meine Habilarbeit herunterladen.
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