ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
;
Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Microbial deterioration of materials - fundamentals: Mathematical modelling of destruction mechanismsModern trends in materials science require novel methods and strategies. The general aim is to describe by models the reactions occurring at the surface and within a solid. At the present time, however, it is only possible to derive, from the experimental work, mathematical relations, and this is not sufficient for a prediction of materials behaviour. On the basis of the three steps involved in the description of materials behaviour, i. e. rules of thumb, statistical evaluation of experimental data (including models developed for the presentation of reaction kinetics), and development of physical models (among others Monte Carlo simulations), these three steps and, in particular, the preliminary step of biocorrosion, i. e. biofilm formation, are discussed. Only physical models allow a prediction of reactions, although a prediction independent from experiment is not possible because of the unknown distributions of the acting energies and their possible fluctuations. Beyond that an outline is given of the description of corrosion reactions and crack propagation. A general problem, in particular in connection with biological reactions, is the lack of interdisciplinary education of scientists and engineers.
Notes:
Die moderne Entwicklung der Werkstoffwissenschaft bedingt einen Wandel in den Methoden und Strategien. Es wird angestrebt, die an und im Festkörper ablaufenden Reaktionen in Form von Modellen zu beschreiben. Gegenwärtig gelingt es aber nur, aus experimentellen Untersuchungen mathematische Zusammenhänge abzuleiten, womit eine Vorhersage des Werkstoffverhaltens mit theoretischen Mitteln nicht gelingt.Ausgehend von den drei Erkenntnisstufen zur Beschreibung des Werkstoffverhaltens, den Faustregeln, einer Auswertung von Experimenten mit statistischen Methoden, hierzu gehören auch reaktionskinetische Modellansätze, und der Entwicklung physikalischer Modelle, u.a. Monte-Carlo-Simulationen, werden diese insbesondere für die „Vorstufe“ der biokorrosiven Schädigung vorgestellt, der Biofilmbildng. Nur physikalische Modelle ermöglichen die „Voraussage“ von Reaktionsabläufen, wobei infolge der Unkenntnis der Verteilungen für die wirkenden Energien und deren möglichen Fluktuationen eine vom Experiment getrennte Voraussage nicht möglich ist.In einem Überblick wird darüber hinaus auch auf die Beschreibung von Korrosionsreaktionen und das Rißwachstum eingegangen. Ein generelles Problem, insbesondere im Zusammenhang mit biologischen Reaktionsabläufen, stellt die nicht fachgrenzenübergreifende Ausbildung von Naturwissenschaftlern and Ingenieuren dar.
Additional Material:
5 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19940450108
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