Vor einem Jahrhundert veröffentlichte A.A. Griffith seine wegweisende Arbeit zum Bruchverhalten spröder Werkstoffe und legte damit den Grundstein für eine neue wissenschaftliche Disziplin, die wir heute als Bruchmechanik kennen.
Die bruchmechanische Bewertung von Werkstoffen und Komponenten spielt seit jeher eine sehr wichtige Rolle in der Materialentwicklung und stellt regelmäßig die Fachwelt vor neue Herausforderungen. So haben etwa die hochzähen Stähle, welche etwa im Reaktorgefäß von Kernkraftwerken eingesetzt werden, die Entwicklung eines neuen bruchmechanischen Konzeptes benötigt. Große experimentelle Herausforderungen stellen sich heutzutage auch in der winzigen Welt der Mikroelektronik, wo winzige Bauteile und dünnste Schichten hinsichtlich ihres Rissverhaltens untersucht werden müssen. Und in jüngster Zeit stellt sich auch die Frage, ob nur ein Atom dicke 2D Materialien wie Graphen mittels eines von Griffith abgeleiteten Konzeptes beschrieben werden können.
Der momentane Stand der Technik und moderne Weiterentwicklungen
In einer Serie von eingeladenen Gastbeiträgen renommierter Forscher aus der ganzen Welt widmet sich die August Ausgabe des MRS Bulletin dieser und vielen weiteren Fragestellungen. Ausgehend von höchst lokalen strukturellen, chemischen und mechanischen Charakterisierungstechniken zeigen die Autoren, wie die Breite moderner Werkstoffe hinsichtlich ihrer Brucheigenschaften untersucht und verbessert werden können. Der Bogen spannt dabei von intermetallischen Strukturwerkstoffen über metallische Gläser bis hin zu funktionalen 2D Materialien.
Einen ausführlichen Überblick finden Sie in diesem frei zugänglichen Artikel:
100 years after Griffith: From brittle bulk fracture to failure in 2D materials
D. Kiener / S.M. Han, MRS Bulletin 47 (8), 792 (2022)
https://link.springer.com/article/10.1557/s43577-022-00379-2
Die weiteren in dieser Themensammlung enthaltenen Überblicksartikel spannen den Bogen von fortschrittlichsten Methoden der fundamentalen Versagensanalyse zum bruchmechanischen Verständnis moderner Werkstoffe:
https://link.springer.com/journal/43577/volumes-and-issues/47-8
Darüber hinaus bietet das MRS Webinar vom 24. August 2022 spannende Vorträge und Informationen zu dieser Thematik:
https://mrs.digitellinc.com/mrs/sessions/32688/view
Weitere Informationen
Assoz.Prof. Dr. Daniel Kiener
Lehrstuhl für Materialphysik, Erich-Schmid Institut für Materialwissenschaften
E-Mail: daniel.kiener(at)unileoben.ac.at
Tel.: +43 3840 804 412
