Einfluß von Verformung und Rekristallisation auf die Ultraschallabsorption in Ein- und Vielkristallen

Die Anwendung von Ultraschall ("US·) hat sowohl fur die zer st6rungsfreie WerkstoffprUfung /1/ als auch fUr die wissen schaftliche Forschung /2/ allergr68te Bedeutunq gefunden. Nicht zuletzt zeigt sich dies an der stetigen Zunahme der Publikationsrate auf diesem Gebiet. Bisherige Hauptanwen~ dungen des Ultraschalls in der werkstoffprufung sind die Ge biete der Fehlersuche und der Dickenmessung in der Fertigungs kontrolle. Hierbei wird der in das WerkstUck Ubertragene Ultra schallpuls als Sonde benutzt, um aus anomal auftretenden Echos auf vorliegende WerkstUckfehler (z.B. Einschlusse, Poren, Risse) zu schlie8en oder um mit Hilfe der Laufzeitmessung des normalen Ruckwandechos die Dickenabmessung des Produktes kontinuierlich w~hrend der Fertigung zu Uberwachen. Die Laufzeitmessung spricht empfindlich auf mehr oder weniger makroskopische Eigenschaften oder Ver~nderungen des Werkstoffs an; sie ist jedoch relativ unempfindlich im Hinblick auf seine mikrostrukturellen Eigenschaften, z.B. Korngefuge oder Ver setzungsstruktur. Hier erlangt nun die Messung der US-Absorption ) zunehmend Aufmerksamkeit. Bei Absorptionsmessungen tritt aller dings eine Schwierigkeit auf, die der bei den Laufzeitmessungen gerade entgegengesetzt ist: Die Absorption reagiert extrem empfindlich auf eine Vielzahl von meist nebeneinander vorlie genden Materialeigenschaften.

Klappentext
Die Anwendung von Ultraschall ("US·) hat sowohl fur die zer­ st6rungsfreie WerkstoffprUfung /1/ als auch fUr die wissen­ schaftliche Forschung /2/ allergr68te Bedeutunq gefunden. Nicht zuletzt zeigt sich dies an der stetigen Zunahme der Publikationsrate auf diesem Gebiet. Bisherige Hauptanwen~ dungen des Ultraschalls in der werkstoffprufung sind die Ge­ biete der Fehlersuche und der Dickenmessung in der Fertigungs­ kontrolle. Hierbei wird der in das WerkstUck Ubertragene Ultra­ schallpuls als Sonde benutzt, um aus anomal auftretenden Echos auf vorliegende WerkstUckfehler (z.B. Einschlusse, Poren, Risse) zu schlie8en oder um mit Hilfe der Laufzeitmessung des normalen Ruckwandechos die Dickenabmessung des Produktes kontinuierlich w~hrend der Fertigung zu Uberwachen. Die Laufzeitmessung spricht empfindlich auf mehr oder weniger makroskopische Eigenschaften oder Ver~nderungen des Werkstoffs an; sie ist jedoch relativ unempfindlich im Hinblick auf seine mikrostrukturellen Eigenschaften, z.B. Korngefuge oder Ver­ setzungsstruktur. Hier erlangt nun die Messung der US-Absorption*) zunehmend Aufmerksamkeit. Bei Absorptionsmessungen tritt aller­ dings eine Schwierigkeit auf, die der bei den Laufzeitmessungen gerade entgegengesetzt ist: Die Absorption reagiert extrem empfindlich auf eine Vielzahl von meist nebeneinander vorlie­ genden Materialeigenschaften.

Inhalt
1. Einleitung.- 2. Theorien der untersuchten Absorptionsmechanismen.- 2.1 Vorbemerkung.- 2.2 Theorie der Kornstreuung.- 2.3 Granato-Lücke Theorie der Versetzungsresonanzdämpfung.- 2.4 Erweiterung der Theorie für hohe Versetzungsdichten.- 2.5 Berücksichtigung der Zellstruktur.- 3. Experimentelle Methoden.- 3.1 Auswertung der Ergebnisse und Plan der Untersuchungen.- 3.2 Meßmethode und Apparaturen.- 3.3 Ausgangsmaterial und Herstellung der einkristallinen Proben.- 3.4 Herstellung und Korngröße der vielkristallinen Proben.- 4. Untersuchung der Quarz-Probe-Verformung in Kupfer.- 4.1 Vorbemerkung.- 4.2 Experimentelle Untersuchungen.- 4.3 Interpretation und Auswertung der Meßergebnisse.- 4.4 Auswirkung des QPV-Effektes sowie Möglichkeiten zur Vermeidung.- 5. Untersuchung der Versetzungsabsorption in schwach verformten Einkristallen.- 5.1 Übersicht.- 5.2 Versetzungsabsorption nach Verformung im mikroplastischen Bereich.- 5.3 Abhängigkeit der Versetzungsabsorption vom Verformungsgrad.- 5.4 Einfluß der Wärmebehandlung auf die Absorption verformter Proben.- 6. Ultraschallabsorption in stark verformten Einkristallen und Polykristallen.- 6.1 Einfluß von Wärmebehandlung und ?-Bestrahlung auf die Absorption.- 6.2 Diskussion der Kornstreuung.- 6.3 Diskussion der Versetzungsabsorption.- 6.4 Diskussion der Frequenzabhängigkeit.- 7. Zusammenfassung.- 8. Literaturverzeichnis.- 9. Tabellen.- 10. Abbildungen.

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