Yb Pt Si - Type Yb Pt Si - Type

4.3. MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 205hen“ von Bindungen erfolgt. Es wäre unmöglich die Bindungsabstände zu verdoppelnoder zu verdreifachen ohne lange vorher das Material zu zerbrechen.Der Mechanismus für die extreme Verformbarkeit von Elastomeren ist in ihrer molekularenStruktur begründet. Die Materialien bestehen aus sehr langen, kettenförmigenMolekülen (Polymeren). Im unbelasteten Zustand sind diese Moleküle weitgehend ungeordnetineinander gefaltet (Abbildung 4.26(a)). Wird das Elastomer einer Zugbelastungunterworfen, so richten sich die Polymerketten entlang der angelegten Zugkraftaus (Abbildung 4.26(b)).Abbildung 4.26: Ausrichtung der Kettenmoleküle eines Polymers unter Belastung(a) Vor der Krafteinleitung: die Moleküle sind unregelmäßig ineinander verknäult(b) Unter Krafteinwirkung: die Moleküle richten sich parallel zur Kraftrichtung ausEs werden also nicht die intramolekularen Bindungen gestreckt, sondern es müssennur die vergleichsweise geringen Wechselwirkungen zwischen einzelnen, im unbelastetenZustand nahe beieinander liegenden, Molekülbereichen überwunden werden. DasSystem geht durch die Ausrichtung in einen geordneteren Zustand über. Das bedeutet,dass die Gummielastizität ein rein entropischer Effekt ist. Die Ausrichtung der Molekülevermindert die Entropie des Systems und erhöht somit die freie Enthalpie. DasSystem reagiert auf diese Enthalpieerhöhung durch eine Rückstellkraft.Naturgemäß sind die in den vorhergehenden Punkten angesprochenen Verformungsmechanismenim Detail unter Umständen sehr komplex. Insbesondere bei der plastischen Verformungspielt die Mikrostruktur des jeweiligen Werkstoffes eine große Rolle. So ist dieZähigkeit eines Materiales z. B. indirekt proportional zu seiner Korngröße. Geringere Korngrößebedeutet höhere Zähigkeit. Dieses Verhalten ist als ”Hall-Petch-Gesetz“ bekannt undwird besonders wichtig, wenn die Korngröße des Materiales in den nm-Bereich kommt ( ”nanokristallineMaterialien“). Weiters spielt bei Mehrstoffsystemen die Phasenverteilung einewichtige Rolle. Weiche Ausscheidungen können z. B. die Ausbreitung von Rissen blockieren,indem in ihnen die an der Risspitze konzentrierte elastische Energie durch plastische Verformungabgebaut wird. Harte Partikel wiederum können die Bewegung von Versetzungenblockieren und so zur sogenannten Dispersionshärtung von Werkstoffen führen.