Einführung<br>Aufbau des Atoms und interatomare Bindung<br>Strukturen idealer kristalliner Festkörper<br>Defekte in realen Festkörpern<br>Diffusion<br>Mechanische Eigenschaften von Metallen<br>Versetzungen und Härtungsmechanismen<br>Materialversagen<br>Phasendiagramme<br>Phasenübergänge in Metallen: Mikrostrukturentwicklung und veränderte mechanische Eigenschaften<br>Anwendung und Verarbeitung von Metalllegierungen<br>Strukturen und Eigenschaften keramischer Werkstoffe<br>Anwendung und Verarbeitung keramischer Werkstoffe<br>Polymerstrukturen<br>Eigenschaften, Anwendung und Verarbeitung von Polymeren<br>Verbundwerkstoffe<br>Materialkorrosion und -zersetzung<br>Elektrische Eigenschaften<br>Thermische Eigenschaften<br>Magnetische Eigenschaften<br>Optische Eigenschaften<br>Materialauswahl und Entwurf<br>Wirtschafts-, Umwelt- und Gesellschaftsaspekte<br>Anhang A: SI-Einheiten<br>Anhang B: Eigenschaften ausgewählter Werkstoffe<br>Anhang C: Kosten ausgewählter Werkstoffe<br>Anhang D: Grundstrukturen ausgewählter Polymere<br>Anhang E: Glasübergangstemperaturen und Schmelzpunkte ausgewählter Polymermaterialien<br>Glossar<br>Lösungen ausgewählter Aufgaben<br>Register<br>

EINFÜHRUNG<br>Historische Aspekte<br>Materialwissenschaft und Werkstofftechnik<br>Warum beschäftigen wir uns mit Materialwissenschaft und Werkstofftechnik?<br>Klassifizierung von Werkstoffen<br>Hochleistungswerkstoffe/innovative Werkstoffe <br>Der Bedarf an neuen Werkstoffen <br>Die Beziehung zwischen Herstellung, Struktur, Eigenschaften und Anwendung <br> <br>ATOMBAU UND CHEMISCHE BINDUNG <br>Einführung <br>Grundlagen <br>Elektronen im Atom <br>Das Periodensystem der Elemente<br>Bindungskräfte und Energie <br>Hauptvalenzbindungen <br>Nebenvalenzbindungen, Van-der-Waals-Bindungen<br>Moleküle <br> <br>DIE STRUKTUR KRISTALLINER FESTKÖRPER <br>Einführung <br>Grundlagen <br>Elementarzellen <br>Kristallstrukturen von Metallen <br>Berechnung der Dichte<br>Polymorphie und Allotropie <br>Kristallsysteme<br>Punktkoordinaten <br>Kristallografische Richtungen <br>Kristallografische Ebenen<br>Lineare und planare Dichte<br>Dichtest gepackte Kristallstrukturen<br>Einkristalle <br>Polykristalline Werkstoffe <br>Anisotropie <br>Die Bestimmung von Kristallstrukturen mit Röntgenstrahlung <br>Nichtkristalline Festkörper <br> <br>FEHLSTELLEN IN FESTKÖRPERN <br>Einleitung<br>Leerstellen und Zwischengitteratome <br>Fremdatome in Feststoffen <br>Angabe der Zusammensetzung <br>Versetzungen - Liniendefekte <br>Flächendefekte<br>Volumendefekte <br>Atomschwingungen <br>Grundlagen der Mikroskopie <br>Mikroskopische Untersuchungsmethoden <br>Korngrößenbestimmung <br> <br>DIFFUSION <br>Einführung <br>Diffusionsmechanismen<br>Stationäre Diffusion<br>Nichtstationäre Diffusion <br>Faktoren, die den Diffusionsprozess beeinflussen <br>Diffusion in Halbleiterwerkstoffen <br>Andere Diffusionswege <br> <br>MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN METALLISCHER WERKSTOFFE <br>Einleitung <br>Spannung und Dehnung <br>Spannungs-Dehnungs-Verhalten<br>Anelastizität <br>Elastische Eigenschaften von Werkstoffen <br>Verhalten unter Zugbelastung <br>Wahre Spannung und wahre Dehnung <br>Elastische Erholung nach plastischer Verformung<br>Druck-, Scher- und Torsionsverformungen<br>Härte <br>Streuung von Werkstoffeigenschaften <br>Auslegungs- und Sicherheitsaspekte<br> <br>VERSETZUNGEN UND VERFESTIGUNGSMECHANISMEN <br>Einleitung <br>Grundlagen <br>Eigenschaften von Versetzungen <br>Gleitsysteme <br>Gleiten in Einkristallen <br>Plastische Verformung von polykristallinen Werkstoffen <br>Verformung durch Zwillingsbildung <br>Verfestigung durch Verringerung der Korngröße <br>Mischkristallverfestigung <br>Kaltverfestigung <br>Erholung <br>Rekristallisation <br>Kornwachstum <br> <br>WERKSTOFFVERSAGEN <br>Einführung <br>Grundlagen <br>Duktiler Bruch <br>Sprödbruch <br>Grundzüge der Bruchmechanik <br>Prüfung der Bruchzähigkeit <br>Zyklische Beanspruchung <br>Die Wöhler-(S-N-)Kurve <br>Risseinleitung und -ausbreitung <br>Ermüdungsbeständigkeit - Einflussfaktoren <br>Umgebungseinflüsse <br>Allgemeine Beschreibung des Kriechverhaltens <br>Auswirkungen von Spannung und Temperatur <br>Extrapolationsverfahren für Daten zur Beschreibung des Kriechverhaltens <br>Legierungen für den Einsatz bei hohen Temperaturen <br> <br>PHASENDIAGRAMME <br>Einleitung <br>Löslichkeitsgrenze <br>Phasen <br>Mikrostruktur <br>Phasengleichgewicht <br>Einkomponenten-Phasendiagramme <br>Binäre isomorphe Systeme <br>Interpretation von Phasendiagrammen <br>Entstehung der Mikrostruktur in isomorphen Legierungen <br>Mechanische Eigenschaften isomorpher Legierungen <br>Binäre eutektische Systeme <br>Entstehung der Mikrostruktur in eutektischen Legierungen <br>Gleichgewichtsdiagramme mit intermediären Phasen oder Verbindungen <br>Eutektoide und peritektische Reaktionen <br>Kongruente Phasenumwandlungen<br>Phasendiagramme für Keramiken, ternäre Phasendiagramme <br>Die Gibbs'sche Phasenregel <br>Das Eisen-Kohlenstoff-Phasendiagramm <br>Enstehung der Mikrostruktur von Stählen <br>Der Einfluss weiterer Legierungselemente <br> <br>PHASENÜBERGÄNGE: BILDUNG VON MIKROSTRUKTUREN UND DIE ÄNDERUNG MEC