10.1.3 Alterungserscheinungen und Mechanismen

Wir wollen nun typischen Alterungserscheinungen in eine Tabelle eintragen, die Phänome und Mechanismen gegenüberstellt und die vorstehend besprochenen Ordnungsparameter berücksichtigt.
In den nachfolgenden Unterkapiteln und Illustrationen erfolgen Detailbetrachtungen, wer will kann über die Links sofort hinspringen. Hier geht es um einen Gesamtüberblick, der uns die wesentlichen Mechanismen erschließen soll.
Da zu einem Phänomen oft verschieden Mechanismen gehören, sind die Zeilen der Tabelle gelegentlich geteilt.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nur einige Mechanismen dargestellt; auch ist die Tabelle bei weitem nicht vollständig
unbelastetes
Meta-GG
belastetes
Meta-GG
Nicht-GG Volumen Oberfläche Innere OF
Phänomen             Mechanismus
Glas kristallisiert         Boltzmann
Plastik versprödet         Vernetzung durch UV, Wärme, ..
    Ausdampfen von Weichmachern
Holz versprödet         Ausdampfen von Wasser
Farben verblassen           Chem. Reaktionen der Komponenten
    Photochemie
Glühlampen brennen durch             Material verdampft lokal
Holz verfault         Biochemie
Bohrer werden stumpf       Verschleiß
Materialien verschwinden         Niedriger Dampfdruck
Statisch belastete Objekte brechen ohne Korrosion       Versetzungskriechen
Statisch belastete Objekte brechen mit Korrosion         Spannungsrißkorrosion
Dynamisch belastete Objekte brechen     Ermüdung
Laserdioden gehen aus         Versetzungskriechen
Chemische Änderungen an Luft         Oxidation
Chemische Änderungen im Kontakt zu andern Materialien       Korrosion
Integrierte Schaltungen versagen       Elektromigration
  Durchschlag Dielektrika
Einige Begriffe sind selbsterklärend, einige nicht.
Wir alle haben ein Gefühl dafür, was "Verschleiß" ist, und wir wundern uns auch nicht über die Mechanismen; ähnliches gilt für Korrosion.
Das liegt zum Teil natürlich daran, daß diese Alterungsmechanismen unserer direkten Erfahrung zugänglich sind; was noch lange nicht bedeutet, daß sie simpel oder leicht zu verstehen sind.
"Versetzungskriechen", "Elektromigration", "Spannungrißkorrosion" oder auch "Ermüdung" aber sind Begriffe, die schon als Wort nicht allzu bekannt sind - vielleicht mit Ausnahme der Ermüdung - bestimmt aber nicht als Mechanismus.
Wir wollen uns zunächst mit der rein mechanischen Alterungsmechanismen beschäftigen, und dann noch einen kurzen Ausflug in die Korrosion und elektrische Ausfallmechanismen wagen.
Da die Tabelle aber unvollständig ist, we will kann gerne weitere Beispiele beibringen.
     
     

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© H. Föll (MaWi 1 Skript)