Explosivverdichtung pulvriger Substanzen

Explosivstoffe werden vielfach - und voreilig - nur mit militiirischen Anwendungen in Zusammenhang gebracht, obwohl sie durchaus zu friedlichen Zwecken eingesetzt werden, wie z.B. im Tunnel- oder Bergbau. In den vergangenen Jahrzehnten haben sich zusatzliche technische Anwendungen ergeben. Einen besonders starken Kontrast zu der durch Alfred Nobel zum groBen Thema gewordenen Steinbruchtechnik - also einem Trennverfahren - stellt die Anwendung in der Fiigetechnik, das Explosiv schweiBen, dar. In diese Kategorie gehOrt auch das Explosivverdichten pulvermetallurgisch hergestellter PreBkorper. Mit dieser Verfahrenstechnik lassen sich Formkorper auch aus neuartigen Werkstoffen herstellen, die bislang z. B. wegen ihrer Sprodigkeit als nicht verarbeitbar galten. Fiir die Weiterentwicklung des Verfahrens ist von Bedeu tung, daB Explosivstoffe in ihrer Handhabung zunehmend sicherer geworden sind und der Investitionsaufwand vergleichweise gering ist. Ferner diirfte die zunehmende Berechenbarkeit des Ablaufs und der Auswirkungen von Detonationen aufgrund der Fortschritte der numerischen Mathematik den Einsatz dieser Technologie sehr fOrdern. Ihre Grenzen liegen vor aHem in der Umweltbelastung durch die Druckwelle selbst und durch die entstehenden gasfOrmigen Reaktionsprodukte.

1 Einleitung. - 2 Bekannte Verfahren der technischen Anwendung von Explosivstoffen. - 2. 1 Historischer Überblick. - 2. 2 Explosivumformen. - 2. 3 Explosivschweißen. - 2. 4 Explosivschneiden. - 2. 5 Explosivhärten. - 2. 6 Explosivverdichten. - 3 Erzeugung und Ausbreitung von Stoßwellen. - 3. 1 Erzeugung von Stoßwellen. - 3. 2 Ausbreitung von Stoßwellen. - 4 Stoßwellen in Werkstoffen. - 4. 1 Die Zustandsgleichungen stoBwellenbeanspruchter Festkörper. - 4. 2 Die Zustandsgleichungen stoßwellenbeanspruchter pulvriger Substanzen. - 4. 3 Quantitative Charakterisierung von Explosivstoffen zur Stoßwellenerzeugung. - 4. 4 Werkstoffveränderungen in Festkörpern aufgrund einer Stoßwelleneinwirkung. - 5 Herstellung explosivverdichteter Preßlinge. - 5. 1 Der Verdichtungsvorgang. - 5. 2 Temperaturentwicklung. - 5. 3 Bindemechanismen. - 6 Einfluß des Drucks auf die mechanischen Eigenschaften explosivverdichteter Preßlinge. - 6. 1 Metalle. - 6. 2 Keramische Werkstoffe. - 6. 3 Metallische Gläser. - 7 Einfluß des Drucks auf die Substruktur verdichteter Preßlinge. - 7. 1 Metalle. - 7. 2 Keramische Werkstoffe. - 8 Aktivierung des Sintervorganges und der Reaktivität nach einer Stoßwellenbehandlung. - 9 Stoßwellen-Synthesen. - 9. 1 Chemische Reaktionen in Gemengen. - 9. 2 Durch Phasenumwandlungen erzielte neue Stoffzustände. - 10 Zusammenfassende Bewertung. - 10. 1 Statische und dynamische Verdichtung ein Vergleich. - 10. 2 Besonderheiten des Explosivverdichtens. - 10. 3 Prinzipielle Probleme der Halbzeug-Fertigung. - 11 Zusammenfassung. - 12 Liste der häufig benutzten Symbole. - 13 Literaturhinweise.