Bolt, Hans-Harald (Prof. Dr. Dr.); Werner, Ewald (Prof. Dr. habil. Dr. h.c.)
Language:
en
Subject group:
WER Werkstoffwissenschaften
Abstract:
A toughening method for tungsten is proposed based on the reinforcement of tungsten fibers (Wf/Wm composites) and engineered interfaces. The underlying toughening mechanism is analogous to that of a fiber-reinforced ceramic matrix composite (FCMC), which relies on energy dissipation by controlled debonding and friction at the fiber/matrix interfaces. Intensive analysis has been performed on the fracture behavior of various engineered interfaces of single-fiber Wf/Wm composites. The results of interfacial parameter calibration, the demonstration of interfacial crack deflection, and the mechanical property prediction of the Wf/Wm composites with multiple fibers demonstrated the feasibility of producing a toughened Wf/Wm composite using the FCMC toughening mechanism.
Translated abstract:
Es wird eine Methode zur Zähigkeitssteigerung von Wolfram vorgeschlagen, die auf einer Verstärkung mit Wolframfasern (Wf/Wm-Verbundwerkstoff) und speziellen Grenzflächen basiert. Die Methode der Zähigkeitssteigerung ist analog dem zähigkeitssteigernden Mechanismus von keramikfaserverstärkten Keramiken (FCMC), welche auf Energiedissipation durch kontrollierte Ablösungen und Reibung an der Faser/Matrix-Grenzfläche basiert. Es wurde eine ausführliche Analyse des Bruchverhaltens diverser Grenzflächen an Einzelfaser-Wf/Wm-Verbundwerkstoffen durchgeführt. Die ermittelten Grenzflächeneigenschaften, das Demonstrieren der Rissablenkung an der Grenzfläche und die Vorhersage der mechanischen Eigenschaften für einen multifaser-Wf/Wm-Verbundwerkstoff zeigten die Realisierbarkeit eines zähigkeitsgesteigerten Wf/Wm-Verbundwerkstoffes basierend auf dem zähigkeitssteigernden Mechanismus von FCMC’s.
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