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Wichtige Annahmen erstmals experimentell validiert: Die Widerstandsfähigkeit eines Materials gegen das Fortschreiten eines Risses spielt eine zentrale Rolle im Ingenieurwesen – sei es beim Bau von Flugzeugen, Gebäuden oder in der Mikroelektronik. Eine entscheidende Kenngröße zur Messung und Bewertung dieses Widerstandes ist das sogenannte J-Integral. Forscher der Montanuniversität Leoben haben nun experimentell bewiesen, dass dieses Konzept nicht universell gültig ist.

Großer Einfluss auf moderne Materialsysteme

Einem Forschungsteam unter der Leitung von Markus Alfreider und Michael Meindlhumer vom Department Werkstoffwissenschaft der Montanuniversität Leoben ist es erstmals gelungen, die Grenzen des J-Integrals experimentell zu untersuchen. Um die komplexen Materialreaktionen von Werkstoffen auf das Risswachstum besser zu verstehen, führte das Team zwei hochspezialisierte in situ Verformungsexperimente durch: eines im Rasterelektronenmikroskop und eines mittels Röntgenbeugung an der ID13 Nanofocus Beamline des European Synchrotron (ESRF). Durch diese präzisen Messmethoden konnten die Spannungen und Verformungen des Materials auf Nanoebene sichtbar gemacht werden.  Mehr erfahren…