Eigenschaftsverbesserungen

Werkstoffe werden in unterschiedlichsten Bereichen eingesetzt und haben daher unterschiedlichste Anforderungen an die Eigenschaften zu erfüllen. Dabei sind die mechanischen Eigenschaften wie Festigkeit, Steifigkeit, Dehnbarkeit und Zähigkeit (oder Bruchzähigkeit) und deren gezielte Verbesserung von besonderem Interesse. Das Problem ist, dass diese Eigenschaften kaum gemeinsam in einem Material verbessert werden können. Vergrößerungen der Festigkeit erfordern zuallererst die Vermeidung größerer, kritische Defekte und kritischer, lokaler Spannungskonzentrationen. Kristalline Materialien zeigen Verfestigungseffekte durch eine Beeinflussung der Versetzungsbeweglickeit. Zähigkeitssteigerungen sind in Matrix-Teilchen-Systemen durch initiierte lokale Fließmechanismen erreichbar (wie z. B. die Crazebildung in schlagzäh modifizierten Kunststoffen). Quasi eine Umkehrung sind Netzwerkstrukturen, in denen kleine härtere Teilchen durch ein dünnes Kautschuknetzwerk wie in einer Honigwabenstruktur umhüllt und zur plastischen Deformation angeregt werden.