Fraktografische Untersuchungen an basischen feuerfesten Baustoffen unterschiedlicher Sprödigkeit

Christian Manhart

Fraktografische Untersuchungen an basischen feuerfesten Baustoffen unterschiedlicher Sprödigkeit

Translated title of the contribution: Fractographic investigations of basic refractories with different brittleness

Christian Manhart

Chair of Ceramics (320)

Research output: Thesis › Doctoral Thesis

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Abstract

A fractographic method has been developed to characterize fracture surfaces of refractory materials showing a course grain/matrix structure. This method is based on a optical stereoscopic measurement,the generation of a digital fracture surface model, and a computer-supported evaluation to determine the autocorrelation function and lateral correlation length. For refractory materials, a relationship has been found between the lateral correlation length and parameters that were derived from fracture mechanics characterization and reflect the brittleness of the materials. Fractographic analysis has been carried out on fracture surfaces produced by a fracture mechanics method, the wedge splitting test.

Translated title of the contribution	Fractographic investigations of basic refractories with different brittleness
Original language	German
Qualification	Dr.mont.
Supervisors/Advisors	Harmuth, Harald, Assessor A (internal) Pippan, Reinhard, Assessor B (internal)
Publication status	Published - 2007

Bibliographical note

embargoed until null

Keywords

fractography lateral correlation length stereoscopic procedure basic refractories fracture surface 3D structure

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Cite this

@phdthesis{0d3dbad5ae214664bbccdbde4882cff7,

title = "Fraktografische Untersuchungen an basischen feuerfesten Baustoffen unterschiedlicher Spr{\"o}digkeit",

abstract = "Die Durchf{\"u}hrung von fraktografischen Analysen an Bruchoberfl{\"a}chen von basischen gebrannten Feuerfestbaustoffen ist nicht Stand der Technik. Aus diesem Grund wurde ein fraktografisches Analyseverfahren entwickelt. Es umfasst die digitale dreidimensionale (3D) Erfassung der Bruchoberfl{\"a}che und die Berechnung von strukturbeschreibenden Kennwerten der Oberfl{\"a}che. Die Herstellung der Bruchfl{\"a}chen erfolgte mit dem Keilspalttest nach Tschegg, welcher die bruchmechanischen Eigenschaften des untersuchten Probek{\"o}rpers beschreibt. Ein Parameter ist z. B. die charakteristische L{\"a}nge lch, die ein Indikator f{\"u}r die Spr{\"o}digkeit ist. F{\"u}r die 3D-Erfassung der Bruchoberfl{\"a}che wurde ein optisches stereoskopisches Verfahren in Verbindung mit einer Stereomatchingsoftware gew{\"a}hlt. Die laterale Aufl{\"o}sung betr{\"a}gt 98 um. Zur Quantifizierung der Struktur der Bruchfl{\"a}chen wurden verschiedene Parameter erprobt: Die fraktale Dimension Ds, Rauigkeitsparameter nach EN ISO 4287 und die laterale Korrelationsl{\"a}nge. Die fraktografische Analyse der Bruchoberfl{\"a}chen ergab, dass die laterale Korrelationsl{\"a}nge als einziger fraktografischer Parameter eine Korrelation mit dem Spr{\"o}digkeitsindikator lch aufweist. Somit wurde der Grundstein f{\"u}r die Anwendung und Weiterentwicklung der fraktografischen Untersuchungsmethode an weiteren Feuerfestbaustoffen und an Probek{\"o}rpern, die bei hohen Temperaturen gepr{\"u}ft wurden, gelegt.",

keywords = "fractography lateral correlation length stereoscopic procedure basic refractories fracture surface 3D structure, Fraktografie laterale Korrelationsl{\"a}nge Stereoskopie Feuerfestbaustoffe basisch Bruchoberfl{\"a}che 3D Struktur",

author = "Christian Manhart",

note = "gesperrt bis null",

year = "2007",

language = "Deutsch",

}

TY - BOOK

T1 - Fraktografische Untersuchungen an basischen feuerfesten Baustoffen unterschiedlicher Sprödigkeit

AU - Manhart, Christian

N1 - gesperrt bis null

PY - 2007

Y1 - 2007

N2 - Die Durchführung von fraktografischen Analysen an Bruchoberflächen von basischen gebrannten Feuerfestbaustoffen ist nicht Stand der Technik. Aus diesem Grund wurde ein fraktografisches Analyseverfahren entwickelt. Es umfasst die digitale dreidimensionale (3D) Erfassung der Bruchoberfläche und die Berechnung von strukturbeschreibenden Kennwerten der Oberfläche. Die Herstellung der Bruchflächen erfolgte mit dem Keilspalttest nach Tschegg, welcher die bruchmechanischen Eigenschaften des untersuchten Probekörpers beschreibt. Ein Parameter ist z. B. die charakteristische Länge lch, die ein Indikator für die Sprödigkeit ist. Für die 3D-Erfassung der Bruchoberfläche wurde ein optisches stereoskopisches Verfahren in Verbindung mit einer Stereomatchingsoftware gewählt. Die laterale Auflösung beträgt 98 um. Zur Quantifizierung der Struktur der Bruchflächen wurden verschiedene Parameter erprobt: Die fraktale Dimension Ds, Rauigkeitsparameter nach EN ISO 4287 und die laterale Korrelationslänge. Die fraktografische Analyse der Bruchoberflächen ergab, dass die laterale Korrelationslänge als einziger fraktografischer Parameter eine Korrelation mit dem Sprödigkeitsindikator lch aufweist. Somit wurde der Grundstein für die Anwendung und Weiterentwicklung der fraktografischen Untersuchungsmethode an weiteren Feuerfestbaustoffen und an Probekörpern, die bei hohen Temperaturen geprüft wurden, gelegt.

AB - Die Durchführung von fraktografischen Analysen an Bruchoberflächen von basischen gebrannten Feuerfestbaustoffen ist nicht Stand der Technik. Aus diesem Grund wurde ein fraktografisches Analyseverfahren entwickelt. Es umfasst die digitale dreidimensionale (3D) Erfassung der Bruchoberfläche und die Berechnung von strukturbeschreibenden Kennwerten der Oberfläche. Die Herstellung der Bruchflächen erfolgte mit dem Keilspalttest nach Tschegg, welcher die bruchmechanischen Eigenschaften des untersuchten Probekörpers beschreibt. Ein Parameter ist z. B. die charakteristische Länge lch, die ein Indikator für die Sprödigkeit ist. Für die 3D-Erfassung der Bruchoberfläche wurde ein optisches stereoskopisches Verfahren in Verbindung mit einer Stereomatchingsoftware gewählt. Die laterale Auflösung beträgt 98 um. Zur Quantifizierung der Struktur der Bruchflächen wurden verschiedene Parameter erprobt: Die fraktale Dimension Ds, Rauigkeitsparameter nach EN ISO 4287 und die laterale Korrelationslänge. Die fraktografische Analyse der Bruchoberflächen ergab, dass die laterale Korrelationslänge als einziger fraktografischer Parameter eine Korrelation mit dem Sprödigkeitsindikator lch aufweist. Somit wurde der Grundstein für die Anwendung und Weiterentwicklung der fraktografischen Untersuchungsmethode an weiteren Feuerfestbaustoffen und an Probekörpern, die bei hohen Temperaturen geprüft wurden, gelegt.

KW - fractography lateral correlation length stereoscopic procedure basic refractories fracture surface 3D structure

KW - Fraktografie laterale Korrelationslänge Stereoskopie Feuerfestbaustoffe basisch Bruchoberfläche 3D Struktur

M3 - Dissertation

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