Spröd-Zäh-Übergang - Versionsgeschichte

Oluschinski am 9. Januar 2026 um 08:38 Uhr

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	Das vorliegende Beispiel eines ternären [[Polymerblends]], einem PC/ABS/PMMA-Blend, lässt einen strukturell bedingten Spröd-Zäh-Übergang bei einem PMMA-Masseanteil von 10 % erkennen, der, da er mit einem bimodalen Kraft-Verformungs- und Bruchverhalten verbunden ist, besonders hohe Standardabweichungen in den Zähigkeitskennwerten bewirkt ('''Bild 1'''). Bei höheren PMMA-Gehalten als 10 % tritt (dominierend) [[Rissausbreitung\|instabiles Risswachstum]] ([[Brucharten\|Sprödbruch]]) und [[Elastische Deformation\|linear-elastisches]] Werkstoffverhalten auf, während bei niedrigeren PMMA-Gehalten als 10 % ausschließlich stabiles Risswachstum (Zähbruch) und elastisch-plastisches Werkstoffverhalten beobachtet wird.		Das vorliegende Beispiel eines ternären [[Polymerblends]], einem PC/ABS/PMMA-Blend, lässt einen strukturell bedingten Spröd-Zäh-Übergang bei einem PMMA-Masseanteil von 10 % erkennen, der, da er mit einem bimodalen Kraft-Verformungs- und Bruchverhalten verbunden ist, besonders hohe Standardabweichungen in den Zähigkeitskennwerten bewirkt ('''Bild 1'''). Bei höheren PMMA-Gehalten als 10 % tritt (dominierend) [[Rissausbreitung\|instabiles Risswachstum]] ([[Brucharten\|Sprödbruch]]) und [[Elastische Deformation\|linear-elastisches]] Werkstoffverhalten auf, während bei niedrigeren PMMA-Gehalten als 10 % ausschließlich stabiles Risswachstum (Zähbruch) und elastisch-plastisches Werkstoffverhalten beobachtet wird.

			==Siehe auch==
			*[[Spröd-Zäh-Übergangstemperatur]]
			*[[Instrumentierter Durchstoßversuch]]
			*[[IKBV Typen von Schlagkraft-Durchbiegungs-Diagrammen]]
			*[[Zähigkeit Temperaturabhängigkeit]]
			*[[Bruchmechanische Prüfung]]

Oluschinski am 28. November 2022 um 13:14 Uhr

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	'''Literaturhinweise'''		'''Literaturhinweise'''
	* Lach, R.: Korrelationen zwischen bruchmechanischen Werkstoffkenngrößen und molekularen Relaxationsprozessen amorpher Polymere. VDI-Fortschritt-Berichte, Reihe 18: Mechanik/Bruchmechanik, Nr. 223, VDI-Verlag, Düsseldorf (1998), (ISBN 3-18-322318-X; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 1-7)		* [https://researchgate.net/profile/Ralf-Lach Lach, R.]: Korrelationen zwischen bruchmechanischen Werkstoffkenngrößen und molekularen Relaxationsprozessen amorpher Polymere. VDI-Fortschritt-Berichte, Reihe 18: Mechanik/Bruchmechanik, Nr. 223, VDI-Verlag, Düsseldorf (1998), (ISBN 3-18-322318-X; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 1-7)
	* Rybnicek, J., Lach, R., Lapcikova, M., Steidl, J., Krulis, Z., [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], Slouf, M.: Increasing Recyclability of PC, ABS and PMMA: Morphology and Fracture Behavior of Binary and Ternary Blends. Journal of Applied Polymer Science 109 (2008) 3210–3223		* Rybnicek, J., Lach, R., Lapcikova, M., Steidl, J., Krulis, Z., [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], Slouf, M.: Increasing Recyclability of PC, ABS and PMMA: Morphology and Fracture Behavior of Binary and Ternary Blends. Journal of Applied Polymer Science 109 (2008) 3210–3223

	[[Kategorie:Bruchmechanik]]		[[Kategorie:Bruchmechanik]]

Oluschinski am 13. August 2019 um 08:16 Uhr

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	Das vorliegende Beispiel eines ternären [[Polymerblends]], einem PC/ABS/PMMA-Blend, lässt einen strukturell bedingten Spröd-Zäh-Übergang bei einem PMMA-Masseanteil von 10 % erkennen, der, da er mit einem bimodalen Kraft-Verformungs-und Bruchverhalten verbunden ist, besonders hohe Standardabweichungen in den Zähigkeitskennwerten bewirkt ('''Bild 1'''). Bei höheren PMMA-Gehalten als 10 % tritt (dominierend) [[Rissausbreitung\|instabiles Risswachstum]] ([[Brucharten\|Sprödbruch]]) und [[Elastische Deformation\|linear-elastisches]] Werkstoffverhalten auf, während bei niedrigeren PMMA-Gehalten als 10 % ausschließlich stabiles Risswachstum (Zähbruch) und elastisch-plastisches Werkstoffverhalten beobachtet wird.		Das vorliegende Beispiel eines ternären [[Polymerblends]], einem PC/ABS/PMMA-Blend, lässt einen strukturell bedingten Spröd-Zäh-Übergang bei einem PMMA-Masseanteil von 10 % erkennen, der, da er mit einem bimodalen Kraft-Verformungs- und Bruchverhalten verbunden ist, besonders hohe Standardabweichungen in den Zähigkeitskennwerten bewirkt ('''Bild 1'''). Bei höheren PMMA-Gehalten als 10 % tritt (dominierend) [[Rissausbreitung\|instabiles Risswachstum]] ([[Brucharten\|Sprödbruch]]) und [[Elastische Deformation\|linear-elastisches]] Werkstoffverhalten auf, während bei niedrigeren PMMA-Gehalten als 10 % ausschließlich stabiles Risswachstum (Zähbruch) und elastisch-plastisches Werkstoffverhalten beobachtet wird.


	'''Literaturhinweise'''		'''Literaturhinweise'''
	* Lach, R.: Korrelationen zwischen bruchmechanischen Werkstoffkenngrößen und molekularen Relaxationsprozessen amorpher Polymere. VDI-Fortschritt-Berichte, Reihe 18: Mechanik/Bruchmechanik, Nr. 223, VDI-Verlag, Düsseldorf (1998), (ISBN 3-18-322318-X; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 1-7)		* Lach, R.: Korrelationen zwischen bruchmechanischen Werkstoffkenngrößen und molekularen Relaxationsprozessen amorpher Polymere. VDI-Fortschritt-Berichte, Reihe 18: Mechanik/Bruchmechanik, Nr. 223, VDI-Verlag, Düsseldorf (1998), (ISBN 3-18-322318-X; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 1-7)
	* Rybnicek, J., Lach, R., Lapcikova, M., Steidl, J., Krulis, Z., Grellmann, W., Slouf, M.: Increasing Recyclability of PC, ABS and PMMA: Morphology and Fracture Behavior of Binary and Ternary Blends. Journal of Applied Polymer Science 109 (2008) 3210–3223		* Rybnicek, J., Lach, R., Lapcikova, M., Steidl, J., Krulis, Z., [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], Slouf, M.: Increasing Recyclability of PC, ABS and PMMA: Morphology and Fracture Behavior of Binary and Ternary Blends. Journal of Applied Polymer Science 109 (2008) 3210–3223

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<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Spröd-Zäh-Übergang</span>
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==Beschreibung des Spröd-Zäh-Überganges==
Der Spröd-Zäh-Übergang kennzeichnet den Punkt in einer physikalischen Abhängigkeit der [[Zähigkeit|Werkstoffzähigkeit]] (als Maß für die Energiedissipation oder den Widerstand gegen [[Rissausbreitung]]), an dem eine prinzipielle Änderung des Werkstoffverhaltens eintritt, z. B. ein Übergang von dominierend instabiler zu überwiegend stabiler Rissausbreitung. Dies ist mit einem starken Anstieg der Zähigkeitskennwerte, z. B. der kritischen [[J-Integral Auswertemethoden|J-Werte]] oder [[Erweitertes CTOD-Konzept|Rissöffnungsverschiebungen]], von einem niedrigen Niveau, der Tieflage der [[Zähigkeit]], auf ein hohes Niveau, der Hochlage der [[Zähigkeit]], verbunden. Bedingt durch das veränderte Werkstoffverhalten können darüber hinaus auf der [[Bruchfläche]] Veränderungen des Verformungs- und Bruchverhaltens detektiert werden, die durch ausgeprägte plastische [[Deformation]]sprozesse entstanden sind. Spröd-Zäh-Übergang in [[Kunststoffe]]n können durch eine Variation von [[Beanspruchung]]sparametern (wie Temperatur, [[Prüfgeschwindigkeit|Beanspruchungsgeschwindigkeit]] oder Auslagerungszeit in Medien), strukturellen Größen (wie Phasenanteile z. B. Kautschukgehalt, Teilchengröße und -abstand, Molmassenverteilung, [[Kristallinität]]sgrad usw.) und/oder der Prüfkörpergeometrie (wie der [[Prüfkörper]]dicke) hervorgerufen werden.

Als Ursachen können beispielsweise die zunehmende molekulare Beweglichkeit der Makromoleküle bei Temperaturerhöhung (z. B. für teilkristalline und kautschukmodifizierte [[Thermoplaste]] bei der [[Glastemperatur]] der zähigkeitsbestimmenden Phase), Spannungsfeldüberlagerungen bei Verringerung des Teilchenabstands oder der Übergang von einem überwiegend [[Ebener_Spannungszustand|ebenen Dehnungszustand]] zu einem [[Ebener_Spannungszustand|ebenen Spannungszustand]] bei Abnahme der Prüfkörperdicke angenommen werden.

==Beispiel eines PC/ABS/PMMA-Blends==

Ein Beispiel für das Auftreten eines Spröd-Zäh-Überganges (SZÜ) aus der eigenen Forschungsarbeit wird in '''Bild 1''' dargestellt, das einen strukturell bedingten SZÜ in Polycarbonat/Acryl-Butadien-Styrol/Polymethylmethacrylat ([[Kurzzeichen]]: PC/ABS/PMMA)-Blends zeigt.

[[Datei:sproedzaehuebergang1.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Strukturell bedingter Spröd-Zäh-Übergang (SZÜ) in PC/ABS/PMMA-Blends bei Variation des PMMA-Anteils für ein Verhältnis PC/ABS von 75:25
|}

Das vorliegende Beispiel eines ternären [[Polymerblends]], einem PC/ABS/PMMA-Blend, lässt einen strukturell bedingten Spröd-Zäh-Übergang bei einem PMMA-Masseanteil von 10 % erkennen, der, da er mit einem bimodalen Kraft-Verformungs-und Bruchverhalten verbunden ist, besonders hohe Standardabweichungen in den Zähigkeitskennwerten bewirkt ('''Bild 1'''). Bei höheren PMMA-Gehalten als 10 % tritt (dominierend) [[Rissausbreitung|instabiles Risswachstum]] ([[Brucharten|Sprödbruch]]) und [[Elastische Deformation|linear-elastisches]] Werkstoffverhalten auf, während bei niedrigeren PMMA-Gehalten als 10 % ausschließlich stabiles Risswachstum (Zähbruch) und elastisch-plastisches Werkstoffverhalten beobachtet wird.

'''Literaturhinweise'''
* Lach, R.: Korrelationen zwischen bruchmechanischen Werkstoffkenngrößen und molekularen Relaxationsprozessen amorpher Polymere. VDI-Fortschritt-Berichte, Reihe 18: Mechanik/Bruchmechanik, Nr. 223, VDI-Verlag, Düsseldorf (1998), (ISBN 3-18-322318-X; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 1-7)
* Rybnicek, J., Lach, R., Lapcikova, M., Steidl, J., Krulis, Z., Grellmann, W., Slouf, M.: Increasing Recyclability of PC, ABS and PMMA: Morphology and Fracture Behavior of Binary and Ternary Blends. Journal of Applied Polymer Science 109 (2008) 3210–3223

[[Kategorie:Bruchmechanik]]

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