Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Symposium Physics of Foams Mittwoch
gives access to the main properties of aqueous foams in a reasonably
short time even if the foam is very stable. This technique determines the
decrease of the water content W as a function of time t (drainage) and
the lifetime τp of a foam at a definite reduced pressure Pr (pressure drop).
It is found that the rate of drainage is influenced by the type of foam
film, namely Common Thin Film (CTF), Common Black Film (CBF),
Newton Black Film (NBF), and Bilayer Film (BF). The type of film the
foam consists of also plays a role for the lifetime τp. Measuring τp as a
function of ∆P one obtains characteristic curves for foams consisting of
SYPF 3 Metallic Foams I
CTFs, CBFs, NBFs, and BFs, respectively.
Example experiments are given for some surfactant solutions and discussed
with respect to the correlation between single foam films and
macroscopic foams. The properties of selected foam films will also be
discussed with respect to the dynamic and mechanical properties of the
respective adsorption layers. This attempt demonstrates one of the basic
open questions – what are the interrelations between the properties
of adsorption layers and respective isolated liquid foam films with the
properties of the final foam.
Zeit: Mittwoch 16:20–16:50 Raum: H16
Hauptvortrag SYPF 3.1 Mi 16:20 H16
Die Stabilität metallischer Schäume — •Dietmar Leitlmeier —
ARC Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen (Austria)
Verschiedene Möglichkeiten zur Herstellung metallischer Schäume werden
vorgestellt und ihr Anwendungspotential verglichen. Die wissenschaftlich
interessante Frage der Stabilisierung von Metallschäumen wird
diskutiert und am Beispiel der durch Einblasen von Gasen in partikelverstärkte
Metallschmelzen im Detail behandelt. Bei diesen Schäumen
ist die Rolle der Keramikpartikel ebenso wichtig wie die Oxidschichtbildung
an der Phasengrenze Gasblase/flüssiges Metall und der Einfluss der
SYPF 4 Metallic Foams II
Viskositaet.
Es wurde der Mindestpartikelgehalt zur Erzeugung stabiler Schäume
ebenso bestimmt, wie der Partikelgehalt der erstarrten Schäume in
Abhängigkeit der Blasensteighöhe, der Blasengrösse und der Schmelzezusammensetzung.
Die sich an der Phasengrenze Gasblase/flüssiges Aluminium bildende
Oxidschicht hängt neben anderen Parametern vor allem von der Zusammensetzung
des verwendeten Aufschäumgases ab. Der Einfluss verschiedener
Gase auf die gebildete Oxidschicht wurden neben einem makroskopischen
Vergleich mit dem REM analysiert und Sputter-Tiefenprofile der
Elementzusammensetzung mit Hilfe der Augersonde erstellt.
Zeit: Mittwoch 16:50–18:30 Raum: H16
SYPF 4.1 Mi 16:50 H16
Die Bildung und der Kollaps von Metallschäumen — •Heiko
Stanzick 1 , Frank von Zeppelin 2 , Lukas Helfen 3 , Tilo Baumbach
4 , Michael Hirscher 2 und John Banhart 5 — 1 Fraunhofer Institut
IFAM, 28359 Bremen — 2 Max-Planck-Institut für Metallforschung,
70569 Stuttgart — 3 ESRF Grenoble, F-38000 Grenoble — 4 Fraunhofer
Institut IZFP, Außenstelle EADQ, 01326 Dresden — 5 Hahn-Meitner-
Institut, 14109 Berlin
Details der Schaumbildung und des Kollapses bei Metallen wurden mit
radioskopischen Methoden untersucht.
Es konnten dadurch in-situ Bilder von der inneren Struktur flüssiger, sich
verändernder Metallschäume aufgenommen werden und somit Effekte im
Inneren (z.B. Koaleszenz) eines Metallschaumes beobachtet werden.
Mittels Thermischer Desorptionsspektroskopie wurde das Ausgasverhalten
während des Schäumens mit der Entgasung der Treibmittel verglichen.
Dabei zeigte sich, dass beim Kompaktieren frische, nicht oxidierte
Oberflächen am Treibmittelpulver entstehen.
SYPF 4.2 Mi 17:10 H16
The decomposition behaviour of as-received and oxidized TiH2
foaming-agent powder — •Biljana Matijasevic 1,2 , Sebastian
Fichter 1 , Ivo Zizak 1 , and John Banhart 1,2 — 1 Hahn-Meitner-
Institut Berlin, SF3, SE5, SF4, Glienicker Str. 100, 14109 Berlin, Germany
— 2 Technical University Berlin, Institute of Material Sciences and
Technology, Straße des 17. Juni 135, 10623 Berlin, Germany
Aluminium foam is created by expanding compacted mixtures of aluminium
alloy powders and titanium hydride (TiHX). As there is a mismatch
between the melting point of aluminium alloys and the decomposition
temperature of TiHX, the latter should be subjected to thermal
and / or oxidizing treatments to try to adjust these temperatures. The
influence of various pre-treatments on the release of hydrogen from the
blowing agent TiHX is investigated. For this purpose the decomposition
of TiHX powders is examined by differential scanning calorimetry (DSC),
thermogravimetric analysis (TGA) and mass spectrometry (MS). First
in situ X-ray diffraction experiments at the synchrotron BESSY 2 combined
with scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive
X-ray analysis (EDX) are used to further characterize the effects of the
treatments.
SYPF 4.3 Mi 17:30 H16
Stabilisierung flüssiger metallischer Schäume durch feste Partikel
— •Thomas Wübben 1 , György Kaptay 2 , and Stefan Odenbach
1 — 1 ZARM, Universität Bremen — 2 Universität Miskolc, Ungarn
Metal foams are porous metallic structures. Their advantageous den-
sity to stiffness ratio leads to a variety of applications especially in automotive
industry.
Solid metal foams are usually produced by solidification of a liquid
metallic foam. The latter is generated by the introduction of gas into a
melt analogous to aqueous foams. However, while the mechanisms leading
to stable aqueous foams are well understood, this is not the case for
metallic foams. In contrast for example to soap foams, no surface active
or polar substances are present in liquid metals. It is only known empirically
that solid particles have a major influence on the stability of a
liquid metallic foam.
In our presentation a model describing a possible stabilizing mechanism
in metallic foams will be discussed and compared to experimental
observations. One major result or our investigations is the fact that the
inner surface of a metal foam is proportional to the grain size of the used
powder.
SYPF 4.4 Mi 17:50 H16
Charakterisierung von Metallschäumen mittels Synchrotron-
Tomographie und 3D-Bildanalyse — •A. Rack 1 , A. Haibel 1 , B.
Matijasevic 1,2 , H. Riesemeier 3 , G. Weidemann 3 , J. Goebbels 3
und J. Banhart 1,2 — 1 Hahn-Meitner-Institut Berlin, Abteilung Strukturforschung,
Glienicker Str. 100, 14109 Berlin — 2 Institut für Metallphysik,
Hardenbergstr. 36, 10623 Berlin — 3 Bundesanstalt für Materialforschung
und -prüfung, Unter den Eichen 87, Haus 60, 12205 Berlin
Bei der Untersuchung von Metallschäumen hat sich in den letzten Jahren
zunehmend die Synchrotron-Tomographie als zerstörungsfreie Meßmethode
etabliert. Synchrotron-Tomogramme zeichnen sich sowohl durch
eine hohe Ortsauflösung als auch durch die Möglichkeit aus, die Elementzusammensetzung
eines Prüfkörpers räumlich zu bestimmen. Mittels
aus der Stochastischen Geometrie stammenden Verfahren zur 3D-
Bildanalyse [1] ist es möglich, statistische Informationen wie Größenverteilung
von Poren, Treibmittelpartikel oder Zellwandstärken sowie Korrelationen
zwischen Partikeln und Poren im Metallschaum zu bestimmen.
Wir untersuchen Schaum aus Zink- als auch aus Aluminiumlegierungen,
Treibmittel sind Titanhydrid oder Zirkonhydrid.
[1] J. Ohser and F. Mücklich, Statistical Analysis of Microstructures in
Materials Science, John Wiley & Sons, 2000
SYPF 4.5 Mi 18:10 H16
Methods for the quantitative analysis of high-resolution microtomography
datasets of metallic foams — •Oliver Brunke 1 ,
Stefan Odenbach 1 , and Felix Beckmann 2 — 1 ZARM Universität
Bremen, Am Fallturm, 28359 Bremen — 2 GKSS, Max-Planck-Str. 1,
21502 Geesthacht