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    Electronic Resource
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    Neutron Depth Profiling with the New NIST Cold Neutron Source (1997)
    Chichester [u.a.] : Wiley-Blackwell
    Surface and Interface Analysis 25 (1997), S. 217-220 
    Details
    ISSN: 0142-2421
    Keywords: boron ; depth profiling ; focusing ; neutrons ; nitrogen ; Chemistry ; Polymer and Materials Science
    Source: Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
    Topics: Physics
    Notes: Neutron depth profiling (NDP) is a method of near-surface analysis for isotopes that undergo neutron-induced positive Q-value charged particle reactions, e.g. (n, α) and (n, p). The method is based on measuring the energy loss of the charged particles as they exit the specimen. Depending on the material under study, depths of up to 10 μm can be profiled and depth resolutions of the order of 15 nm can be obtained. The most studied analytes via NDP at the National Institute of Standards and Technology (NIST) are boron, lithium and nitrogen. These analytes have been determined in a variety of matrices. The NIST research reactor has recently undergone a major upgrade, including the addition of a new liquid-hydrogen cold source, which reaches a lower effective temperature and more fully illuminates the neutron guides. The cold neutron depth profiling (CNDP) facility has been placed on a curved super-mirror guide. Because of the guide curvature, the NDP chamber does not directly view the reactor and its associated fast neutrons and gamma rays, and therefore a 13.5 cm thick sapphire filter used previously in front of the beam port is no longer necessary. The increase in the neutron fluence rate at the end of the guide leads to an improvement in detection limit of more than a factor of four over the previous depth profiling instrument. The reduction in the gamma-ray background in the chamber will improve our ability to measure elements such as nitrogen. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.
    Additional Material: 3 Ill.
    Type of Medium: Electronic Resource
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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    Paper (German National Licenses)
  • 2
    Electronic Resource
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    Numerische Simulation der Faserbewegung beim Strangpressen kurzfaserverstärkter Glasschmelzen (1994)
    Weinheim : Wiley-Blackwell
    Materialwissenschaft und Werkstofftechnik 25 (1994), S. 119-124 
    Details
    ISSN: 0933-5137
    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: Numerical Simulation of the Fibre-Motion during the Extrusion of Short-Fibre-Reinforced Glass-MeltsFibre-reinforced materials are characterized by an anisotropic behaviour of the mechanical properties, which is caused by the alignment of the embedded fibres. In the case of short-fibre-compounds this behaviour is strongly influenced by the mechanism of flow during the manufacturing process. Numerical simulation Methods are preferentially used to get informations about the orientation of the reinforced fibres at the end of the molding-process and to improve the properties of the compound.For that, a model is developed, which calculates the motion of the short-fibres in the area of flow, basing on a three-dimensional finite-element-computation. Thereby the interaction between the Particular fibres during the orientation process is considered by using an interaction coefficient.Examplified at the extrusion of short fibre reinforced glass-melts, the fibre orientation is determined at models with different geometries of the pressing tool and variable boundary conditions. This procedure allows to determine the influence of the process-parameters On the expected quality of the composite. The represented simulation-model can also be used for other molding- and extrusion-processes of fibre reinforced materials.
    Notes: Faserverbundwerkstoffe sind durch ein anisotropes Verhalten bezüglich ihrer mechanischen Eigenschaften gekennzeichnet, welches durch die Ausrichtung der eingelagerten Fasern verursacht und bei Kurzfaser-Verbunden in starkem Maße von den Fließvorgängen während des Umformprozesses beeinflußt wird. Um Aussagen über die Orientierung der Verstärkungsfasern am Ende des Herstellungsprozesses zu erhalten und diesen hinsichtlich verbesserter Werkstoffeigenschaften zu optimieren, werden bevorzugt numerische Simulationsverfahren eingesetzt.Hierzu wird ein Modell vorgestellt, welches ausgehend von einer dreidimensionalen Finite-Elemente-Berechnung des Strömungszustandes im Fließgebiet die Bewegung der Kurzfasern während der Herstellung simuliert. Dabei wird die gegenseitige Beeinflussung der einzelnen Fasern durch die Berücksichtigung eines Interaktionskoeffizienten beschrieben.Am Beispiel des Strangpressens kurzfaserverstärkter Gläser wird die Faserausrichtung an Modellen mit unterschiedlichen Preßraumgeometrien und variierten Randbedingungen ermittelt. Diese erlauben es, den Einfluß der Prozeßparameter auf die zu erwartende Verbundqualität zu bestimmen. Das vorgestellte Simulationsmodell Läßt sich darüber hinaus auch auf andere komplexe Umform- und Strömungsvorgänge zur Herstellung faserverstärkter Werkstoffe anwenden.
    Additional Material: 9 Ill.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1002/mawe.19940250308
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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    Paper (German National Licenses)
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  • 3
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    Theoretische und experimentelle Analyse des Ausrichtungsverhaltens plättchenförmiger Verstärkungskomponenten beim Strangpressen von Verbundkörpern mit Glasmatrix (1996)
    Weinheim : Wiley-Blackwell
    Materialwissenschaft und Werkstofftechnik 27 (1996), S. 37-44 
    Details
    ISSN: 0933-5137
    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: Theoretical and Experimental Analysis of the Orientation-Behaviour of Reinforcing Platelet-Components during the Extrusion of Composites with a Glass-MatrixBy embedding platelets consisting of materials with high modulus of elasticity and strength in the extruded glass-melt, composites with increased Young's modulus and strength compared to non-reinforced glass can be produced. This improvement of the mechanical properties is primarily caused by the orientation of the platelets, which is a result of the laminar shear-flow of the highly viscous glass-melt within the deformation zone and within the die channel. To acquire statistical statements about the plateletorientation within the extruded compound rods theoretical research methods are preferentially employed over experimental ones. By the systematic variation of individual extrusion-parameters a systematic optimization of the manufacturing process concerning the reinforcing effect of the embedded particles is made possible.To this end a model has been developed, which simulates the motion of the platelets during the deformation process based on a finite-element computed velocity profile development of the extrusion flow. The interaction between the reinforcing particles is considered by using an interaction coefficient. In detail the orientation-behaviour of the embedded particles is analyzed as a function of their geometry and volume ratio in models with variable boundary conditions. Subsequently the theoretical results, obtained with these calculations, are set against the experimental results, which were determined on extruded composites with the aid of an automatic image-analyzing system. This comparison documents the suitability of the presented simulation-model.
    Notes: Mit Hilfe des Strangpreßverfahrens lassen sich durch die Einlagerung von plättchenförmigen Teilchen aus hochfesten und hochmoduligen Werkstoffen in die zu verpressende Glasschmelze Verbundstäbe mit im Vergleich zum unverstärkten Glas erhöhtem Elastizitätsmodul und gesteigerter Festigkeit erzeugen. Diese Verbesserung der mechanischen Eigenschaften rührt in erster Linie von der Ausrichtung der Plättchen her, die durch die laminare Scherströmung der hochviskosen Glasschmelze in der Umformzone und im Matrizenkanal bewirkt wird. Um statistische Aussagen über die Plättchenorientierung innerhalb des extrudierten Verbundstranges zu erhalten, werden neben experimentellen auch bevorzugt theoretische Untersuchungsmethoden angewandt. Durch die systematische Variation der einzelnen Strangpreßparameter läßt sich auf diese Weise eine zielgerichtete Optimierung des Herstellungsprozesses bezüglich der Verstärkungswirkung der eingelagerten Partikel erzielen.Zu diesem Zweck wird ein Modell vorgestellt, welches ausgehend von einem mit Hilfe der Methode der Finiten Elemente berechneten Geschwindigkeitsprofil der Extrusionsströmung die Bewegung der Plättchen während des Umformvorganges simuliert. Die gegenseitige Beeinflussung der Verstärkungskomponenten wird dabei durch die Einführung eines Interaktionskoeffizienten berücksichtigt. Im einzelnen wird das Ausrichtungsverhalten der Einlagerungspartikel an Modellen mit unterschiedlichen Randbedingungen in Abhängigkeit der Geometrie und des Volumenanteils der Verstärkungskomponenten untersucht. Die daraus gewonnen theoretischen Ergebnisse werden anschließend den an extrudierten Verbundstäben mit Hilfe der automatischen Bildanalyse ermittelten experimentellen Werten gegenübergestellt. Dieser Vergleich belegt die Eignung des vorgestellten Simulationsmodells.
    Additional Material: 13 Ill.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1002/mawe.19960270110
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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    Paper (German National Licenses)
    Fulltext
  • 4
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    Mechanisches Verhalten von kohlenstoffaserverstärkten Duromeren im Tieftemperaturbereich (1994)
    Weinheim : Wiley-Blackwell
    Materialwissenschaft und Werkstofftechnik 25 (1994), S. 152-157 
    Details
    ISSN: 0933-5137
    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: Investigations on the suitability of carbon fiber reinforced epoxy for using at cryogenic temperaturesThe following investigations show the mechanical properties of some carbon fiber reinforced epoxies under quasistatic load. Both prepregs and wet laminates are tested to get a suitable fiber/matrix-combination for using at cryogenic temperatures. Therefore the material research is done at room temperatures. Therefore the material research is done at room temperature and at liquid nitrogen atmosphere. The characteristics, which serve for the basis of valuation are ultimate strength, elongation at fracture and modulus of elasticity. At liquid nitrogen temperature ultimate tensile strength and elongation at fracture show a decrease in comparison to room temperature, but Young's Modulus increases insignificantly with tensile loading. In the compression test all the characteristics grow larger. Furthermore the influence of the testing temperature on the mechanical characteristics of prepregs and wet laminates is pronounced differently. The experiments also show, that the dependence of the temperature on the mechanical properties may be influenced by the kind of the reinforcing fibers. This statement applies especially to the value of the obtainable interlaminar shear strength.
    Notes: Die vorliegenden Untersuchungen charakterisieren die mechanischen Eigenschaften verschiedener kohlenstoffaserverstärkter Epoxide unter quasistatischer Beanspruchung, wobei neben Prepregs auch Naßlaminate berücksichtigt wurden. Die Prüfungen dienten zur Ermittlung einer geeigneten Faser/Matrix-Kombination für den Einsatz bei tiefen Temperaturen, weshalb sie sowohl bei Raumtemperatur als auch in flüssiger Stickstoffatmosphäre ausgeführt wurden. Als Bewertungskriterien der Werkstoffe wurden die Kenngrößen Bruchfestigkeit, Bruchdehnung und Elastizitätsmodul herangezogen. Im Zugversuch nehmen die beiden erstgenannten Kennwerte mit sinkender Temperatur erwartungsgemäß tendenziell ab, wohingegen der Elastizitätsmodul geringfügig ansteigt. Im Druckversuch dagegen steigen alle genannten Kennwerte an. Weiterhin ist ein unterschiedlich stark ausgeprägter Einfluß der Prüftemperatur auf die mechanischen Kenngrößen der Prepregsysteme und der Naßlaminate erkennbar. Schließlich zeigen die Versuche, daß die Temperaturabhängigkeit der genannten mechanischen Eigenschaften durch die Wahl der eingelagerten Verstärkungsfasern beeinflußt werden kann. Diese Aussage trifft in besonderem Maße auf die maximal erreichbare interlaminare Scherfestigkeit zu.
    Additional Material: 3 Ill.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1002/mawe.19940250408
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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    Paper (German National Licenses)
    Fulltext
  • 5
    Electronic Resource
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    Elastizität und mechanische Dämpfung eines unidirektional SiC-kurzfaserverstärkten Alkali-Kalk-Silicatglases (1994)
    Weinheim : Wiley-Blackwell
    Materialwissenschaft und Werkstofftechnik 25 (1994), S. 244-251 
    Details
    ISSN: 0933-5137
    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: Elasticity and mechanical damping of an unidirectional SiC-short-fibre reinforced alkali-lime-silicate-glassThe embedment of short-fibres in inorganic glasses enables as is well know a considerable improvement of the strength as well as the fracture toughness of these materials. Still not investigated is the influence of the fibre-reinforcement on the mechanical damping of the composites.In this paper the dynamic mechanical thermal analysis is presented, which was used to determine mechanical damping and elasticity of not reinforced and unidirectional SiC-short-fibre reinforced AR-glass as a function of temperature and fibre volume fraction. The results show that the composite specimens exhibit - besides a glass-typical temperature dependence of the damping - an additional damping part, which can be attributed to the fibre reinforcement. This damping part is just as the specimen elasticity to a large extent dependent on the fibre volume fraction and is mainly associated with sliding processes in the fibre-matrix-interface under the vibrating stress. Specimens with a fibre volume fraction of 10% and a temperature of 15°C show-in comparison to non-reinforced AR-glass - an about 100% increased damping value connected with a nearly 50% decreased Youngs modulus.
    Notes: Die Einlagerung von Kurzfasern in anorganische Gläser ermöglicht bekanntlich eine erhebliche Steigerung der Festigkeit sowieder Bruchzähigkeit dieser Werkstoffe. Noch unerforscht ist der Einfluß der Faserverstärkung auf die mechanische Dämpfung der Verbunde.Im vorliegenden Aufsatz wird die dynamisch-mechanisch-ther-mische Analyse vorgestellt, mit deren Hilfe die mechanische Dämpfung und Elastizität von unverstärktem und unidirektional SiC-Kurzfaserverstärktem AR-Glas in Abhängigkeit von Temperatur und Faservolumengehalt untersucht wurden. Die Ergebnisse zeigen, daß die Verbundproben zusätzlich zu einer glastypischen Temperaturabhängigkeit der Dämpfung einen auf die Faserver-stärkung zurückführbaren Dämpfungsanteil aufweisen. Dieser Dämpfungsanteil ist wie auch die Probenelastizität in hohem Maße vom Faservolumengehalt abhängig und wird hauptsächlich auf Gleitvorgänge in der Faser-Matrix-Grenzfläche unter der schwingenden Belastung zurückgeführt. Bei Proben mit einem Faservolumengehalt von 10% und einer Temperatur von 15°C wird eine gegenüber unverstärktem AR-Glas um rund 100% gesteigerte Dämpfung bei einem um etwa 50% geringeren absoluten Elastizitätsmodul beobachtet.
    Additional Material: 5 Ill.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1002/mawe.19940250609
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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    Paper (German National Licenses)
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