Impulsiver Bindungsbruch in isotropen und anisotropen Materialien mit kurzen elastischen Oberflächenwellenpulsen

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Die Bruchfestigkeit von Materialien muß experimentell bestimmt werden, da gegenüber den theoretischen Bindungsfestigkeiten Abweichungen von mehreren Zehnerpotenzen auftreten können. Das impulsive Bruchverhalten spröder Materialien wie Quarzglas, Silizium und Galliumarsenid wird mittels nichtlinearer Oberflächenwellenpulse und longitudinaler Volumenwellen untersucht. Dabei wird der Bruch des Materials durch die großen transienten Spannungen, die in diesen akustischen Pulsen mit Schockfronten auftreten, induziert. Für Silizium soll ein Vergleich zwischen der herkömmlichen stationären Methode, bei der eine konstante Kraft auf eine vorgegebene Kerbe wirkt, und der transienten Laserultraschalltechnik durchgeführt werden. Bei anisotropen Kristallen können die auftretenden Bruchebenen bestimmt werden, da der Bruch spontan, d.h. ohne vorgegebenen Riß erfolgt. Eine theoretische Beschreibung des impulsiven Bindungsbruchs soll entwickelt werden.