G. Albertini · V. Calbucci · F. Cardone · A. Petrucci · F. Ridolfi
Abstract
Der Schwerpunkt dieser Arbeit ist eine sorgfaeltige chemische Untersuchung von Strukturschaeden durch die Esposition einer Eisenstange gegenueber Druckwellen, die mit einem Ultraschallgeraet (das sogenannte R-1-S-Reaktor) erzeugt werden. Neben der Emission von Neutronenstoessen, hat die Ultraschallbehandlung das Auftreten von Zonen mit makroscopischen Schaeden (ungefaehr 1 mm gross) auf der Aussenseite der Stange verursacht. Die optische Mikroscopie mit reflektiertem Licht und die Umweltrastereletronenmikropie (ESEM) zeigen, dass diese aesseren beschadigten Zonen von Mikrokrateren gekennzeichnet und durch eine duenne Schicht aus amorfem frakturiertem Stoff rissig bedeckt sind.
Unter Beobachtung mit gestreuten Elektronen (BSE) zeigt dieses Material eine geringere Helligkeit im Verhaeltnis zu der intakten Ferrit-Oberflaeche. Ausserdem wurde eine Zone in der Bar mit einer hohen Dichte an verformten Hohlraeumen (ungef. ∼1300 pro mm2) mit unregelmassigen Waenden und einer maximalen Groesse von 10 mm gefunden. Diese verformten Mikrohohlraeume sind teilweise mit einem Material gefuellt, bestehend aus einer chaotischen Ansammlung von Partikeln mit Submikrongroesse (wahrscheinlich amorph) .
Eine sorgfaellitige Untersuchung der Zusammensetzung des chaotischen Materials im inneren der Mikrohohlraeume mit den durch ESEM Roentgenenenergiedispersionssystem (EDS) erhaltenen semi-quantitativen Daten zeigte, dass es in erster Linie aus Kohlenstoff, Mangan und Chrome besteht. Diese Elemente liegen ebenfalls in geringeren Mengen innerhalb der intakten Ferrit-Matrix vor.
Im Gegensatz dazu wird die beschaedigte Oberflaeche rund um die Krateren von Elementen gekennzeichnet, die in dem Ferrit (d.h. O, Cl, K, Cu) absolut nicht dabei sind; das Vorliegen dieser Elemente kann nicht auf nichtmetallische Einschluesse oder Verunreinigungen bei der Herstellung zurueckgefuert werden.
Diese Ergebnisse sind schwer zu erklaeren mit den allgmein anerkannten Physikgesetzen; allerdings sind sie im Einklang mit einer neulichen Theorie, welche der Verformung von Lokaler Raum-Zeit und der Verletzung von Lokalen Lorentz Invarianz zustimmt.
Eine solche Verletzung sollte nach dem Kollaps von internen Mikrodiskontinuitaeten erfolgen an den Materialen (Mikroporen), die Ultraschalldruckwellen ausgesetzt werden mit darauffolgender Erreichung einer Energiedichte, auf die Zeit bezogen, die noetig ist, um den Schwellenwert der deformierten Raum-Zeit-Theorie zu ueberwinden, wobei eine neue Art der Kernreaktion ausgeloest wird.
Aufgrund dieser Theorie ist das an C, Mn und Cr-reiche Material in den chaotischen Mirkokavitaeten das Produkt des kugelsymmetrischen Zusammenbruchs von in Ferrit internen Mikroporen, waehrend das Vorliegen neuer Elemente innerhalb der kraterartigen Schaedigungeszonen auf der Ferritoberflaeche dem katastrophalen Zusammenbruch der aus Mikroexplosionen entstandenen Untergrundporenwaenden zugeschrieben werden kann.
Appl Phys A (2014) 114:1233–1246 DOI 10.1007/s00339-013-7876-z
Link: http://link.springer.com/article/10.1007/s00339-013-7876-z
