Scanning Electron Microscopy of Plastics Failure

Contents

Preface

1 Structure, Properties and Processing of Polymeric Materials

1.1 Structure

1.2 Material States and Transition Regions

1.3 Homogeneous Polymeric Materials

1.4 Heterogeneous Polymeric Materials

1.5 Deformation Behavior

1.6 Processing

1.7 Orientation and Internal Stresses

1.8 Processing Induced Surface Texture

1.8.1 Primary Textures of Polymer Surfaces Caused by the Manufacturing Process

1.8.2 Textures of Post-Treated Surfaces

1.9 Material Defects

2 Surface Damage

2.1 Mechanical Surface Damage

2.1.1 Frictional Wear

2.1.1.1 Uniform Frictional Wear of Flat Surfaces

2.1.1.2 Local Frictional Wear (Pitting)

2.1.2 Rolling Wear

2.1.3 Localized, Mechanical Surface Damage

2.1.4 Wear Caused by Exposure to Solid Particle Streams

2.1.5 Impingement of Droplets

2.1.6 Erosion

2.1.7 Cavitation

2.2 Physico-Chemical Surface Damage

2.2.1 Surface Damage Caused by Chemicals

2.2.2 UV Irradiation

2.2.3 Weathering

2.2.4 Thermal Impact

2.2.5 Biological Impact

3 Fractures

3.1 Mechanical Fractures

3.1.1 Overload Fractures

3.1.1.1 Crazes

3.1.1.2 Ductile Overload Fractures

3.1.1.3 Brittle Fractures

3.1.2 Dynamic Fatigue Fractures

3.1.2.1 Vibration-Induced Creep Fractures

3.1.2.2 True Fatigue Fractures

3.2 Effect of Chemicals on Overload Fractures

3.2.1 Environmental Stress Cracking (ESC)

3.2.2 Permanent Embrittlement after Exposure to Chemicals (Fracture Following hemical Attack)

3.2.3 Increased Ductility Caused by Chemical Attack (Plasticizing Effect)

3.2.4 Chemical Etching of Crack Tip

List of Literature (Literaturverzeichnis)

Index

Inhalt

Vorwort

1 Aufbau, Eigenschaften und Verarbeitung der Kunststoffe

1.1 Struktur

1.2 Zustandsbereiche

1.3 Homogene Kunststoffe

1.4. Heterogene Kunststoffe

1.5 Verformungsverhalten

1.6 Verarbeitung

1.7 Orientierung und Eigenspannungen

1.8 Herstellungsbedingte Oberflächenstruktur

1.8.1 Primäre Herstellungsstrukturen von Kunststoff-Oberflächen

1.8.2 Strukturen nachbehandelter Oberflächen

1.9 Werkstofffehler

2 Oberflächenschäden

2.1 Mechanische Oberflächenschäden

2.1.1 Gleitverschleiß

2.1.1.1 Flächiger Gleitverschleiß

2.1.1.2 Örtlicher Gleitverschleiß (Pittings)

2.1.2 Wälzverschleiß

2.1.3 Örtliche mechanische Oberflächenbeschädigungen

2.1.4 Strahlverschleiß

2.1.5 Tropfenschlag

2.1.6 Erosion

2.1.7 Kavitation

2.2 Physiko-chemische Oberflächenschäden

2.2.1 Oberflächenschäden durch Einwirkung von Chemikalien

2.2.2 UV-Bestrahlung

2.2.3 Bewitterung

2.2.4 Thermische Einwirkung

2.2.5 Biologische Einwirkung

3 Brüche

3.1 Mechanische Brüche

3.1.1 Gewaltbrüche

3.1.1.1 Crazes

3.1.1.2 Duktile Gewaltbrüche

3.1.1.3 Spröde Gewaltbrüche

3.1.2 Schwingbrüche

3.1.2.1 Schwinginduzierte Kriechbrüche

3.1.2.2 Echte Schwingbrüche

3.2 Einflüsse von Chemikalien auf Gewaltbrüche

3.2.1 Spannungsrissbildung

3.2.2 Bleibende Versprödung nach Einwirkung von Chemikalien (Gewaltbruch im Anschluss an einen chemischen Angriff)

3.2.3 Erhöhte Duktilität durch Einfluss von Chemikalien (Weichmachereffekt)

3.2.4 Anlösen des Rissgrundes durch Chemikalien

Index