Elastische und anelastische Eigenschaften nanokristalliner Metalle

Unter Anwendung von Ultraschallmethoden wurden nanokristalline Metalle hinsichtlich ihrer anelastischen und elastischen Eigenschaften untersucht. Es wurden dabei herstellungsbedingte Probehinhomogenitäten festgestellt, die bei der Bewertung der Ergebnisse teilweise berücksichtigt werden müssen. Während Porositäten wegen ihres geringen Volumenanteiles nur zu einer geringfügigen Beeinflussung der Ergebnisse führen, liegen bei elektrolytisch bzw. durch extrem-plastische Deformation hergestellten Proben Anisotropen vor, die einen erheblichen Einfluß auf die Schallausbreitung haben. Nanokristallines Kupfer und Palladium zeigen erhöhte Schwächungskoeffizienten mit linearer Frequenzabhänigkeit. Die beobachtete Amplitudenabhänigkeit und die für n-Palladium festgestellte Temperaturunabhänigkeit sind Charakteristika eines athermischen hysteretischen Dämpfungsmechanismus. Unter Annahme sehr breiter Verteilungen können auch klassische Relaxationsmechanismen das beobachtete Verhalten zeigen (15). Die Anwenbarkeit der einzelnen Modelle ist durch weitere Experimente zu prüfen. Die Ursachen der bei n-Al gegenüber p-Al erhöhten Schallgeschwindigkeit sind eingehend zu untersuchen, insbesondere im Hinblick darauf, ob ein erhöhtes Elastizitätsmodul vorliegt